從主導(dǎo)全球首臺(tái)全高溫超導(dǎo)托卡馬克主機(jī)制造,到順利交付CRAFT環(huán)向場(chǎng)磁體線圈盒,再到深度參與全球性科技項(xiàng)目ITER計(jì)劃……上海電氣的先進(jìn)核能產(chǎn)業(yè)再度引發(fā)新華社關(guān)注。
在全球核聚變研發(fā)加速的背景下,上海電氣深度參與國(guó)家聚變工程鏈,實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)“從0到1”的突破。依托自身極端工況制造能力,上海電氣一方面構(gòu)建起“核聚變—先進(jìn)裂變—傳統(tǒng)核電”全體系,另一方面以“賣鏟子”模式率先兌現(xiàn)技術(shù)價(jià)值,成為國(guó)家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐,為未來能源革命鋪就堅(jiān)實(shí)道路——
在全球核聚變研發(fā)競(jìng)速進(jìn)入白熱化階段之際,上海電氣作為國(guó)家級(jí)能源裝備龍頭,其核聚變業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略定位、技術(shù)路徑與商業(yè)化時(shí)間表備受資本市場(chǎng)關(guān)注。
2026年1月,《中華人民共和國(guó)原子能法》將施行,明確國(guó)家鼓勵(lì)和支持受控?zé)岷司圩兊目茖W(xué)研究和技術(shù)開發(fā)?!笆逦濉币?guī)劃建議也提出,推動(dòng)量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機(jī)接口、具身智能、第六代移動(dòng)通信等成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
由于可控核聚變裝置的基本物理原理與太陽內(nèi)部核反應(yīng)的機(jī)理相仿,所以這種裝置被形象地稱為“人造太陽”。復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所特聘教授許敏表示,當(dāng)今世界,核聚變已成為大國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。值得一提的是,除了政府決策,近年來,商業(yè)資本大量涌入聚變能開發(fā)領(lǐng)域。據(jù)中經(jīng)社行業(yè)洞察產(chǎn)業(yè)服務(wù)數(shù)據(jù)平臺(tái)顯示,截至2025年,全球已成立數(shù)十家私營(yíng)或公私合營(yíng)聚變企業(yè),投資額超過100億美元,上下游供應(yīng)鏈企業(yè)達(dá)數(shù)百家。
核聚變工程化
從“0”到“1”的關(guān)鍵跨越
據(jù)三季度財(cái)報(bào)顯示,上海電氣為國(guó)內(nèi)高端裝備制造龍頭,核電設(shè)備“十四五”期間累計(jì)綜合市占率居行業(yè)首位。在可控核聚變從科學(xué)可行性向工程可行性跨越的關(guān)鍵階段,上海電氣已深度嵌入國(guó)家聚變工程鏈,并實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)“從0到1”的突破。
最引人注目的是其為國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施(CRAFT)成功研制的全球最大TF線圈盒。該部件高21米、重400噸,焊接精度控制在2毫米以內(nèi),采用360毫米厚奧氏體不銹鋼超深熔TIG(鎢極氣體保護(hù)電弧焊)焊接工藝,可在-269℃極低溫下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。其尺寸與性能均超越國(guó)際ITER項(xiàng)目同類結(jié)構(gòu),彰顯中國(guó)高端制造的極限能力。
此外,上海電氣為中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院主導(dǎo)的BEST(緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置)燃燒等離子體實(shí)驗(yàn)裝置開發(fā)特種無磁不銹鋼材料,成功完成從實(shí)驗(yàn)室配方到5噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化的全鏈條驗(yàn)證;還向能量奇點(diǎn)、湖北新奧等民營(yíng)聚變企業(yè)供應(yīng)真空室、低溫冷屏等主設(shè)備,展現(xiàn)出對(duì)托卡馬克、球形環(huán)等多技術(shù)路線的柔性適配能力。
尤為關(guān)鍵的是,上海電氣已具備托卡馬克全套核心結(jié)構(gòu)件制造能力。當(dāng)前中國(guó)可控核聚變產(chǎn)業(yè)正處于工程化探索階段,EAST(全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置)、BEST、CRAFT(聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施)等項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn)。愛建證券分析師王凱表示,BEST項(xiàng)目已進(jìn)入中后期建設(shè),磁體、真空室等關(guān)鍵部件招標(biāo)進(jìn)展較為活躍,預(yù)計(jì)2026年底完成交付。
先進(jìn)裂變
熔鹽堆領(lǐng)跑,快堆布局加速
未來新一代先進(jìn)核能系統(tǒng),無論是在反應(yīng)堆還是在燃料循環(huán)方面都有重大的革新和發(fā)展。在核聚變尚未商用的窗口期,上海電氣同步推進(jìn)第四代核能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化,尤其在釷基熔鹽堆(TMSR)領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
上海電氣為中科院上海應(yīng)物所建設(shè)的全球首個(gè)液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆提供了主容器、熱交換器等關(guān)鍵設(shè)備。該實(shí)驗(yàn)堆已于2025年首次實(shí)現(xiàn)釷鈾燃料轉(zhuǎn)換,成為目前全球唯一運(yùn)行的液態(tài)燃料熔鹽堆,初步證明了熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術(shù)可行性。
中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所所長(zhǎng)戴志敏表示,與傳統(tǒng)核電站相比,釷基熔鹽堆是高溫、常壓運(yùn)行,不需要像傳統(tǒng)堆那樣面臨高壓帶來的風(fēng)險(xiǎn)。一旦溫度升得過高,核反應(yīng)會(huì)自動(dòng)下降直至停止,不會(huì)出現(xiàn)堆芯熔毀導(dǎo)致大量放射性物質(zhì)釋放的事故。此外,設(shè)計(jì)中還有“冷凍閥”等非能動(dòng)安全措施,在異常情況下可將熔鹽排入臨界安全的緊急排放罐,從根本上杜絕了嚴(yán)重事故。
上海電氣的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于其全面覆蓋了包括釷基熔鹽堆、鈉冷快堆、高溫氣冷堆等在內(nèi)的所有四代核電技術(shù)路線。這種全方位布局不僅體現(xiàn)了公司的技術(shù)實(shí)力,更使其能夠在不同技術(shù)路線間實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新和資源共享。上海電氣通過積極布局,緊密對(duì)接國(guó)家“熱堆—快堆—聚變堆”三步走戰(zhàn)略。
華泰證券最新研報(bào)指出,釷基熔鹽堆有望在2030年前后實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用,上海電氣憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)和完整制造能力,將成為該賽道核心受益者。
厚積薄發(fā)
搶占“裝備制造”技術(shù)高地
這一系列突破的背后,是上海電氣在極端工況制造領(lǐng)域的深厚積累。上海電氣核電集團(tuán)有限公司科技產(chǎn)發(fā)部部長(zhǎng)盛旭婷表示,在材料方面,通過自主開發(fā)適用于-269℃液氦溫區(qū)的316LN不銹鋼和700℃以上鎳基高溫合金,解決了核聚變與第四代堆“冰火兩重天”的材料難題;在工藝方面,上海在掌握超厚板精密焊接、大型構(gòu)件真空電子束焊、復(fù)雜線圈支撐等尖端技術(shù)方面也有著相應(yīng)的積累。
從可控核聚變核心部件到第四代核裂變堆主設(shè)備,從超低溫材料到數(shù)字孿生運(yùn)維,這家百年制造巨頭正以系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新,構(gòu)建覆蓋“核聚變—先進(jìn)裂變—傳統(tǒng)核電”全譜系的未來核能裝備體系,成為國(guó)家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型中不可或缺的“硬核”支撐力量。
業(yè)內(nèi)人士表示,在可控核聚變商業(yè)化尚需二三十年的共識(shí)下,上海電氣等核工業(yè)生態(tài)鏈企業(yè)正通過“賣鏟子”模式率先實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值兌現(xiàn)。
展望未來,上海電氣在長(zhǎng)周期視野下以“核聚變+先進(jìn)裂變”雙軌并進(jìn),既錨定遠(yuǎn)期愿景,又把握中期機(jī)遇。當(dāng)未來某一天,聚變之光點(diǎn)亮萬家燈火,人們或許不會(huì)記得每一塊鋼板的出處。但歷史將銘記,在這場(chǎng)人類能源史上宏大的工程挑戰(zhàn)中,上海電氣以一塊線圈盒、一臺(tái)收集桶、一座熔鹽堆容器的扎實(shí)制造,默默鋪就了通往星辰大海的道路。