從主導全球首臺全高溫超導托卡馬克主機制造,到順利交付CRAFT環(huán)向場磁體線圈盒,再到深度參與全球性科技項目ITER計劃……上海電氣的先進核能產(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家聚變工程鏈,實現(xiàn)多項“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)價值,成為國家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐,為未來能源革命鋪就堅實道路——
在全球核聚變研發(fā)競速進入白熱化階段之際,上海電氣作為國家級能源裝備龍頭,其核聚變業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略定位、技術(shù)路徑與商業(yè)化時間表備受資本市場關(guān)注。
2026年1月,《中華人民共和國原子能法》將施行,明確國家鼓勵和支持受控熱核聚變的科學研究和技術(shù)開發(fā)。“十五五”規(guī)劃建議也提出,推動量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機接口、具身智能、第六代移動通信等成為新的經(jīng)濟增長點。
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)的機理相仿,所以這種裝置被形象地稱為“人造太陽”。復旦大學現(xiàn)代物理研究所特聘教授許敏表示,當今世界,核聚變已成為大國科技競爭的熱點。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)平臺顯示,截至2025年,全球已成立數(shù)十家私營或公私合營聚變企業(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)三季度財報顯示,上海電氣為國內(nèi)高端裝備制造龍頭,核電設(shè)備“十四五”期間累計綜合市占率居行業(yè)首位。在可控核聚變從科學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家聚變工程鏈,并實現(xiàn)多項“從0到1”的突破。
最引人注目的是其為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——聚變堆主機關(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(鎢極氣體保護電弧焊)焊接工藝,可在-269℃極低溫下長期穩(wěn)定運行。其尺寸與性能均超越國際ITER項目同類結(jié)構(gòu),彰顯中國高端制造的極限能力。
此外,上海電氣為中科院合肥物質(zhì)科學研究院主導的BEST(緊湊型聚變能實驗裝置)燃燒等離子體實驗裝置開發(fā)特種無磁不銹鋼材料,成功完成從實驗室配方到5噸級產(chǎn)業(yè)化的全鏈條驗證;還向能量奇點、湖北新奧等民營聚變企業(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。當前中國可控核聚變產(chǎn)業(yè)正處于工程化探索階段,EAST(全超導托卡馬克核聚變實驗裝置)、BEST、CRAFT(聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施)等項目穩(wěn)步推進。愛建證券分析師王凱表示,BEST項目已進入中后期建設(shè),磁體、真空室等關(guān)鍵部件招標進展較為活躍,預計2026年底完成交付。
先進裂變
熔鹽堆領(lǐng)跑,快堆布局加速
未來新一代先進核能系統(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)域取得實質(zhì)性進展。
上海電氣為中科院上海應(yīng)物所建設(shè)的全球首個液態(tài)燃料釷基熔鹽實驗堆提供了主容器、熱交換器等關(guān)鍵設(shè)備。該實驗堆已于2025年首次實現(xiàn)釷鈾燃料轉(zhuǎn)換,成為目前全球唯一運行的液態(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。
中國科學院上海應(yīng)用物理研究所所長戴志敏表示,與傳統(tǒng)核電站相比,釷基熔鹽堆是高溫、常壓運行,不需要像傳統(tǒng)堆那樣面臨高壓帶來的風險。一旦溫度升得過高,核反應(yīng)會自動下降直至停止,不會出現(xiàn)堆芯熔毀導致大量放射性物質(zhì)釋放的事故。此外,設(shè)計中還有“冷凍閥”等非能動安全措施,在異常情況下可將熔鹽排入臨界安全的緊急排放罐,從根本上杜絕了嚴重事故。
上海電氣的獨特優(yōu)勢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)實力,更使其能夠在不同技術(shù)路線間實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新和資源共享。上海電氣通過積極布局,緊密對接國家“熱堆—快堆—聚變堆”三步走戰(zhàn)略。
華泰證券最新研報指出,釷基熔鹽堆有望在2030年前后實現(xiàn)示范應(yīng)用,上海電氣憑借先發(fā)優(yōu)勢和完整制造能力,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。上海電氣核電集團有限公司科技產(chǎn)發(fā)部部長盛旭婷表示,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—先進裂變—傳統(tǒng)核電”全譜系的未來核能裝備體系,成為國家能源戰(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”模式率先實現(xiàn)技術(shù)價值兌現(xiàn)。
展望未來,上海電氣在長周期視野下以“核聚變+先進裂變”雙軌并進,既錨定遠期愿景,又把握中期機遇。當未來某一天,聚變之光點亮萬家燈火,人們或許不會記得每一塊鋼板的出處。但歷史將銘記,在這場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、一臺收集桶、一座熔鹽堆容器的扎實制造,默默鋪就了通往星辰大海的道路。