中國 BEST 問鼎人類首個聚變發電裝置，國產微秒級電源突破“卡脖子”技術

文 | 產業觀察室

中國正在建設的緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）預計2027年竣工，并有望成為人類歷史上首個實現聚變發電的裝置。” 近日，這一重大科技進展通過官方渠道向國際社會公布后，即刻引發全球能源圈的廣泛關注與強烈反響，既讓世界看到了破解能源短缺與氣候危機的“中國方案”，更讓億萬國人的自豪感瞬間拉滿。

當前，在全球“碳中和”與能源安全雙重驅動下，可控核聚變已從基礎科學研究上升為大國戰略博弈的關鍵領域之一。即將到來的“十五五”（2026-2030年），是中國核聚變發展從原理驗證邁向工程技術的關鍵階段。“十五五”規劃已將核聚變的定位從“十四五”的“重大攻關任務”升級為“工程驗證與產業培育并重”，而且明確將核聚變能納入前瞻布局的未來產業，提出推動包括氫能和核聚變能在內的產業，成為新的經濟增長點。

數據來源:愛建證券、艾媒數據中心(data.iimedia.cn)

放眼全球，聚變能源已度過基礎科研的漫長積累期，進入“科學驗證-工程試驗-商業培育”并行的關鍵階段。這一轉變的核心驅動力，源于全球主要經濟體的戰略共識與政策加碼。

美國通過《聚變能源法案》明確2030年代示范堆運行目標，歐盟啟動DEMO預研并投入120億歐元專項資金……全球研發格局已從過去的“科學合作”轉向如今的“產業競合”。

值得一提的是，任何一場顛覆性的產業革命，不僅要靠一套成熟的創新生態系統來支撐，更離不開一個個在細分賽道上啃下“卡脖子”硬骨頭的實體。在可控核聚變從實驗室走向產業界的過程中，核心部件的技術突破尤為關鍵，在很大程度上決定著產業落地速度。

聚變能源的實現本質是在人工環境中復刻太陽內部的能量反應，對裝置各系統的精度、穩定性提出了極為嚴苛的要求。以電源系統為例，它作為重要的能量控制中樞，決定著等離子體約束質量與裝置運行效率，成為全球很多攻堅的關鍵賽道之一。

在這一細分領域，各國企業紛紛加碼研發，形成了多強競爭的格局，中國企業也憑借先進的技術水平嶄露頭角，安徽金屹能源發展有限公司便是其中的關鍵力量之一。據悉，金屹能源系國科新能創投Family成員企業，該公司以微秒級的控制精度，為上億度等離子體攥緊了“看不見的供電韁繩”，并且在全球聚變電源市場的戰略博弈中搶占了先機。

資料來源:中國科學院等離子提物理研究所，華東理工大學核科學與工程學院，科普中國，行行查研究中心

時間精度鎖定聚變特種電源價值錨點

2024年，全球化石能源發電占比仍高達60%，同時新能源的間歇性、波動性等帶來的電網穩定性問題，至今缺乏根本性解決方案。而可控核聚變憑借突出的優勢已成為破解能源困局的關鍵方向。

在磁約束聚變裝置中，上億度的等離子體需在強磁場中維持穩定形態，極向場電源、環向場電源與加熱系統的協同誤差必須鎖定在微秒級，任何超出閾值的偏差都將直接導致等離子體失穩，會讓實驗前功盡棄。

在這場國際技術攻堅中，中國企業的突破值得關注。以金屹能源為例，為EAST（東方超環）裝置提供的極向場電源系統，曾在1000秒的等離子體放電周期內完成超10億次功率調整，單次響應誤差不足5微秒。這一精度換算到現實場景，相當于馬拉松比賽中每一步的節奏偏差不超過百萬分之三秒。這項技術突破，本質上是對“時間藝術”的一種工業解構，背后是企業在控制算法、功率器件等核心領域的長期積累。

工程化與商業化的導向，更讓技術競爭從精度比拼延伸至效率與可靠性的升級。科研裝置向商業設備轉化的核心訴求，在于提升運行效率、降低運維成本，這要求電源系統在保證精度的同時，實現更高的能量轉換效率與更優的故障響應能力。金屹能源為BEST裝置供應的模塊化電源，將故障保護時間壓縮至3微秒以內，較國際同類產品快30%。這一指標不僅筑牢了實驗安全防線，還直接提升了裝置有效運行效率。同時，其為BEST裝置定制的電源系統將占地面積縮減40%，精準契合聚變裝置小型化的發展趨勢。這些看似抽象的指標，均是企業核心競爭力的一種量化表達。

國際熱核聚變實驗堆（ITER）組織的技術文件早已明確，電源輸出的穩定性直接關聯等離子體約束質量。紋波系數作為衡量電源輸出平穩性的核心指標，其數值每降低一個量級，就能顯著減少磁場擾動，為等離子體創造更穩定的約束環境。

這一關聯在工程實踐中已有實證。ITER磁體電源通過多脈波整流技術將紋波降至極低水平后，等離子體的能量約束時間顯著延長，而輔助加熱電源的低紋波特性更直接提升加熱效率與等離子體溫度穩定性。

資料來源:合肥等離子體物理研究院官網，行行查研究中心

金屹能源將輸出紋波系數控制在0.1%以下，這一指標不僅達到ITER對超導磁體電源的嚴苛要求，而且遠超國際能源署設定的行業基準；同時其能量轉換效率提升至95%，大幅降低了裝置運行中的能源損耗。

這種“低紋波+高效率”的雙重優勢，使其產品在俄羅斯GYCOM、德國馬普研究所等國際機構的采購招標中形成顯著差異化競爭力。畢竟，對于科研機構而言，電源穩定性直接決定實驗數據的可靠性，而高效率則能長期降低運行成本。

關鍵窗口期構建“技術-數據-標準”閉環

全球聚變能源市場正處在爆發前夜的關鍵窗口期，產業格局的重塑速度遠超預期。國際原子能機構(IAEA)發布的《聚變能源展望2025》報告顯示，2025年全球可控核聚變市場規模達3511.1億美元，2029年將突破4795億美元，年復合增長率8.1%。

當前，各國政府對聚變能源的戰略投入已呈幾何級增長。全球可控核聚變賽道已形成“中美歐三足鼎立”的競爭格局，核心零部件企業的技術實力正成為重塑全球能源版圖的關鍵變量。誰能掌握諸如電源系統這類“卡脖子”部件的主導權，誰就能在未來能源產業分工中占據主導位置。

ITER項目作為全球最大的聚變合作工程，其供應鏈準入已成為企業技術實力的“試金石”，包括金屹能源在內的多國企業產品進入ITER項目測試系統供應鏈，標志著全球核心部件產業已形成激烈競爭的格局。

從產業生態視角看，核心部件的突破同樣離不開全鏈條創新體系的支撐。以中國為例，已構建起從裝置設計、核心部件制造到系統集成的全鏈條聚變能源研發體系。

在國家核聚變研發投入年均增長20%以上的背景下，金屹能源連續三年將15%以上的營收投入研發，構建起聚變電源專用測試平臺，累計獲取超10萬小時極端工況運行數據。這些數據不僅用于產品迭代，更反哺至BEST等新裝置的設計環節，形成了“技術研發—數據積累—標準輸出”的良性循環。這正是產業生態與企業創新良性互動的縮影。

從EAST到BEST裝置，中國聚變能源的突破從來不只是單一裝置的勝利，而是整個產業生態從科研到制造的協同進階，也是國家創新體系在前沿領域的實力彰顯。

在其背后，正是大批硬科技實體作為新質生產力在高端制造領域的具象載體，通過技術攻關將實驗室成果轉化為工程化能力，成為串聯科研端與產業端的關鍵紐帶，為聚變技術從實驗邁向商業提供了堅實支撐。