這是個毫秒級的過程——用來實現可控核聚變反應的托卡馬克裝置“洪荒70”內一片漆黑，突然，中性氣體激發出環形等離子體，太陽般的光輝瞬間照亮腔體。這證明，這個包含有9個子系統、30余個孫系統的超復雜裝置，完全按預設條件成功放電。此舉也意味著，上海提前布局的未來能源產業，距離確定性更近一步。

但不久前成功點亮的“洪荒70”只是第一步。接下來，其背后的上海核聚變能源商業公司能量奇點將建設Q值(能量增益目標)大于10的“洪荒170”，以證明核聚變能源的商業可行性;再建設“洪荒380”，以實現示范性聚變發電。

“到2035年，中國或迎來可控核聚變發出的第一度電。”能量奇點創始人、CEO楊釗說。這是個毫秒級的過程——用來實現可控核聚變反應的托卡馬克裝置“洪荒70”內一片漆黑，突然，中性氣體激發出環形等離子體，太陽般的光輝瞬間照亮腔體。這證明，這個包含有9個子系統、30余個孫系統的超復雜裝置，完全按預設條件成功放電。此舉也意味著，上海提前布局的未來能源產業，距離確定性更近一步。

但不久前成功點亮的“洪荒70”只是第一步。接下來，其背后的上海核聚變能源商業公司能量奇點將建設Q值(能量增益目標)大于10的“洪荒170”，以證明核聚變能源的商業可行性;再建設“洪荒380”，以實現示范性聚變發電。

“到2035年，中國或迎來可控核聚變發出的第一度電。”能量奇點創始人、CEO楊釗說。

自主驗證全新技術路線

核聚變，是指氘、氚等輕原子核結合成氦等較重原子核并放出巨大能量的過程。因聚變原材料無限，聚變產物又不帶放射性，被寄予“帶領人類進入能源自由”的期待。

超導材料，是指在極低溫下電阻變零且具備完全抗磁性的材料。用超導材料建設托卡馬克可顯著提升磁場。超導又分低溫和高溫，一般臨界溫度在40開爾文(-233℃)以下的為低溫超導，臨界溫度在40開爾文以上的則為高溫超導。

全球已建成超過百臺托卡馬克裝置，但目前正運行的全超導裝置僅4臺。能量奇點自主研制的“洪荒70”，是其中唯一一臺全高溫超導材質建造的托卡馬克。對低溫超導托卡馬克，全球已有20年研發經驗，工藝相對成熟，但裝置體型巨大。如在建的國際熱核聚變實驗堆(ITER)，高30米，直徑28米。能量奇點之所以繞行“低溫”而取“高溫”，旨在將托卡馬克的體積、造價縮減約50倍，并大幅加快建設周期。

但“高溫”是一條全新技術路線。如果將托卡馬克比作船，好比過去用的材料都是木頭，如今卻要造一條鋼船，還要證明它依然能行穩致遠。

這條新路線，美國也已在挑戰。能量奇點所對標的美國CFS公司，是全球核聚變創業領域迄今融資最多的公司，于2022年開建名為SPARC的高溫超導托卡馬克，目標Q值大于10，計劃于明年建成。

不同于一步到位的SPARC，能量奇點選擇了更穩妥方案——以相對短的時間和小的成本，先建設“洪荒70”，驗證“鋼船”的工程可行性。

沒有作業可抄。2022年3月，“洪荒70”啟動設計，能量奇點克服諸多挑戰，包括探索高溫超導磁體的繞制、絕緣、浸漬、組裝等工藝，確保將高溫超導帶材加工成磁體后性能不衰減等，也包括制備電阻值在納歐級別的高溫超導磁體接頭，以及自主研發控制高溫超導托卡馬克運行的中央控制系統等。“洪荒70”投資1.5億元，在兩年內建造完畢。這是全球全超導托卡馬克研發建造最快紀錄。

上海優勢提供“洪荒之力”

何以如此神速?楊釗說：因為上海給出了“洪荒之力”。

核電領域的上海優勢，讓能量奇點快速建起“朋友圈”。“洪荒70”的真空室、冷屏等主機系統關鍵設備，由上海電氣核電集團提供;托卡馬克組裝，交給了中國核工業第五建設有限公司;裝置環境和輻射安全評估，由上海核工程研究設計院負責。

超導帶材同樣是就地取材，“洪荒70”由上海超導科技股份有限公司提供高性能超導磁體材料。

這里有一段故事——本世紀初，上海嘗試購買海外超導領軍企業核心設備材料時，對方開出天價，上海遂決定：一切靠自己。20余年來，市經信委、市科委等部門形成接力，持續通過重大項目，為上創超導、上海超導這兩家從校園走出的創新企業的核心技術團隊提供支持。同時，鼓勵超導材料、系統、應用等關鍵環節的企業組建產業聯盟，形成從超導材料研究、生產到產品研究、生產、應用的完整產業鏈。2021年底，全球首條超公里級高溫超導電纜商業化示范段在徐匯區成功送電運行。這個示范段每一寸都浸透著自主創新，創下5項世界紀錄。

“上海市和臨港新片區的相關部門在人才引進、企業落地方面均給予大力支持，包括我們臨港基地35千伏的電站能建起來、用起來，可想而知政府做了多少協調工作。”楊釗說。

關鍵在于，對于這個年輕的創業團隊，上海給予耐心和殊榮。公司2021年6月才成立，但2023年3月上海市未來產業先進核能專家委員會成立時，5家副主任委員單位中，能量奇點是唯一的初創企業。

另外，上海的人才引力也驚人。楊釗自己北大物理系本科畢業，在斯坦福大學獲理論物理學專業博士學位后，選擇在上海創業。公司研發和工程團隊目前從初創時的4人迅速壯大到130人，其中不乏來自斯坦福、普林斯頓、加州理工、清華、北大、復旦、上交、中科大等知名院校翹楚。

不得不提的還有上海的融資環境。能量奇點成立后不到8個月，上海本土游戲公司米哈游即聯合蔚來等，領投了能量奇點的天使輪。去年4月，公司又完成Pre-A輪融資。兩輪融資規模近8億元。

“現在回頭看，落地上海是非常正確的決策。”楊釗感慨。

和美國競品拼尺寸和成本

能量奇點不敢停步，下一代強磁場高溫超導托卡馬克“洪荒170”現已進入物理裝置階段，明年初將開始工程設計，爭取2027年建成。

“洪荒170”的目標Q值與SPARC一樣，也是大于10。Q值大于1說明裝置在發電而非耗電，但Q值大于10才有商業價值。

盡管建成時間比SPARC晚兩年，自稱“跟隨者”的能量奇點卻要跟美國拼尺寸和成本——待建的“洪荒170”與在建的SPARC，在Q值相同前提下，前者體積僅為后者70%，等離子半徑小10%。簡言之，經濟性更優。

而且，能量奇點正同步研發下一代高參數聚變磁體“經天磁體”，其磁場強度將達25特斯拉，超過美國CFS公司TFMC磁體25%。據悉，“經天磁體”實驗結果最快今年年底能拿到，屆時有望成為全球磁場強度最高的聚變裝置磁體。

按計劃，2027年建成“洪荒170”后，能量奇點需積累高Q值、長脈沖的運行結果，證明公司有能力提供一臺可用于聚變發電的高參數托卡馬克裝置。楊釗說，希望能在2030年至2035年間，與核電業主合作研發建設基于“洪荒380”高溫超導托卡馬克的聚變發電示范堆，實現示范性聚變發電。“上海持續的洪荒之力，將加速中國迎來可控核聚變發出的第一度電。”