全球首例核聚變線圈測試推動日本邁向無限清潔能源

這一突破使日本的Helical Fusion公司在穩定持續核聚變能源競賽中躋身領先行列。

本周一，日本初創企業Helical Fusion宣布，其高溫超導（HTS）線圈已完成一項重大性能測試，這是開發商業核聚變能源的關鍵一步。該成果標志著全球首次演示了為商業反應堆設計的大規模高溫超導線圈 —— 該線圈在超導條件下維持穩定電流運行，同時復現了聚變裝置內部的磁環境。

Helical Fusion首席執行官田口孝哉在新聞發布會上表示："這意味著，我們已證明日本有望率先實現核聚變發電。"此次測試在日本自然科學研究機構核聚變科學研究所（NIFS）設施中進行，在15K（-258°C）溫度與7特斯拉磁場環境下實現了4萬安培的穩定超導電流。這一成功使Helical Fusion躋身全球商業聚變能源開發競賽的領跑者行列。

螺旋計劃與日本聚變雄心

這家聚變能源初創企業計劃通過"螺旋計劃"推進研究，目標在2020年代末完成高溫超導磁體及集成包層/偏濾器系統的性能測試。公司的下一個重要里程碑是建造Helix HARUKA集成演示裝置，旨在驗證穩定持續的聚變反應。

到2030年代，Helical Fusion計劃啟動其聚變示范電站Helix KANATA，將實現7×24小時穩定運行、凈正電力輸出及高效部件維護 —— 這是商業聚變可行性的三大關鍵要求。作為NIFS螺旋聚變技術的唯一繼承者，該公司致力于基于螺旋仿星器設計建造全球首座商業聚變發電廠。該設計無需外部電流驅動即可實現連續等離子體約束，可能比其他聚變模型運行更持久穩定。

合作與政府支持

自2021年成立以來，Helical Fusion始終與NIFS緊密合作，并于2024年3月建立聯合研究團隊以加速高溫超導磁體與反應堆系統開發。該項目還受益于日本小型企業創新研究（SBIR）第三階段計劃，獲得文部科學省20億日元（約合1300萬美元）資助。

強力支持核聚變研究的日本首相高市早苗在啟動該資助計劃中發揮了關鍵作用。田口贊賞政府支持的同時指出日本仍落后于主要聚變強國："希望高市內閣通過增加資金和政策支持，縮小與美中的差距甚至實現反超。"日本目前聚變總投資約1000億日元，遠低于美中兩國近年數萬億日元的投入。但該公司的成功或將促使政府更加關注本土聚變項目的規模化發展。

全球聚變競賽與前景

全球聚變能源投資自去年以來已增長26.4億美元，但專家表示要實現技術商業化仍需更多資金。在全球約50個聚變項目中，Helical Fusion是少數同時瞄準三大商業標準 —— 穩定發電、凈能量增益與可維護性 —— 的企業之一。

其他主要參與者包括麻省理工學院衍生的美國Commonwealth Fusion Systems公司，計劃2030年代初在弗吉尼亞州建設電網級聚變發電廠。該公司首席技術官宮澤潤一強調其成果的深遠意義："高溫超導磁體的開發標志著聚變研究從實驗室向實際應用的重大轉變，此次成功測試是多年研發及與學界業界伙伴緊密合作的結晶。"

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