行业洞察 | 解码“人造太阳”制造力量 上海电气打通聚变制造全链条

新华财经上海9月22日电（张天源）作为高端装备制造的“国家队”，上海电气集团深耕核聚变领域近20年，业务版图覆盖国家大科学装置、国际热核聚变实验堆（ITER）计划、商业聚变企业订单及产学研融合全链路，正以“战略执行者、工程化桥梁、产业生态构建者”三重角色，全方位布局核聚变产业。

战略落子：从科学实验到工程化的“国家队”担当

日前，随着最后一套紧凑型可控核聚变实验装置（BEST）项目TF线圈盒通过全项验收并整装发运，由上海电气承担的BEST项目七套核心线圈盒研制任务圆满收官。自2024年1月首条激光焊缝起弧，历时两年多时间集智攻关，上海电气成功实现这一核聚变实验装置核心承压关键部件的成套批量交付，助力国家核聚变清洁能源事业高质量发展。

东吴证券分析师周尔双表示，上海电气具有国内最完整的核电产品成套供货能力，包括核岛、常规岛、聚变堆全域产品矩阵。

“先进核能的发展从来不是一蹴而就，国家在1983年就已确定了核电‘三步走’战略，其中第三步就是聚变能的发展。”上海电气下属上海电气核电集团科技产发部部长盛旭婷在接受新华财经采访时说。基于国家核能战略定位、产业机遇及商业化前景三重考量，上海电气将可控核聚变提升至集团战略核心地位。

据中经社行业洞察产业服务平台统计，截至目前，全球共有174个计划或已建造聚变装置，其中公共装置114个，私营装置60个。这些装置中，托卡马克装置达到了78个。

产研融合：从单点突破到全链协同

业内专家表示，核聚变研发面临经费紧张，需求量小、技术要求高等痛点，产研两端互相协同攻关对聚变领域的发展有着重要的推动作用。

上海电气旗下上海电气上重铸锻有限公司（简称“上重铸锻”）的实践印证了这一战略转型。通过与上海交大的合作，上海市大型铸锻件新材料与极端制造重点实验室构建了“基础研究-技术开发-应用验证”的三位一体创新体系。高校负责解析微观机理，企业负责工程化放大，双方共同设立开放课题，将产业链上下游的科研院所、原材料企业纳入协同创新网络。

这种模式不仅加速了技术迭代，更为行业培养了稀缺的复合型人才。面向未来，上重铸锻已制定了清晰的路线图，对照国家聚变发展规划，重点推进聚变堆TF线圈盒超低温合金、包层低活化钢等材料的研制，并计划在2030年前后，形成可支撑示范聚变电站规模化应用的大型铸锻件成套制造技术。

在材料攻关方面，核聚变装置与传统的核裂变装置，虽然同属核能领域，但对材料的要求有着天壤之别。其中CHSN01高强度耐辐照合金的突破颇具代表性，该材料需在4.2K极低温（约零下269摄氏度）下同时满足高强度和高韧性要求。上海电气联合中科院等离子体所、钢研院等多家单位，从成分设计到小批量研制，历经多轮实验迭代，开发的焊接接头性能达到国外公开数据的两倍以上。“攻关没有捷径，需要十年磨一剑的毅力。”盛旭婷说。

在制造端，上重铸锻总工程师张智峰表示，聚变堆部件对金属材料的要求比传统裂变堆苛刻得多。上重铸锻依托万吨级锻造线和150吨气体保护电渣重熔炉，自主开发316LN、N50等系列超低温大锻件。通过“三镦三拔”复合工艺和数字化精准调控热处理技术，解决了百吨级锻件心部与表面性能不均的“尺寸效应”难题。

目前，上海电气已具备托卡马克全套核心结构件制造能力，深度参与东方超环（EAST）、BEST、ITER等国内外重大聚变项目，从BEST真空室扇区的交付到ITER测试杜瓦的制造，身影贯穿聚变主机系统多个关键环节。

“聚变难题的攻关，需要产业链上下游各方的齐心协力。”ITER组织施工司副司长大前敬祥表示，“从系统设计方、需求提出方，到材料研究方、焊材企业、装备制造企业，大家组成攻关联盟，开放共享地讨论问题，才能在相对短的时间内解决难题。”

国际拓展：全球视野下的聚变制造

在国际化方面，上海电气等国内多家制造企业积极参与ITER项目等大型项目，并成功交付相关设备，标志着我国在超大型低温真空容器制造、精密成型和焊接技术等方面达到国际先进水平。

上海电气副总裁丘加友在近期的核聚变能大会上表示：“我们正在从传统的设备制造者，转型为创新要素的整合者。”

目前核聚变产业尚处于从“实验装置”向“商业堆”跨越的窗口期，订单批量小、定制化程度高是行业常态。这对习惯了大规模标准化生产的重型装备企业来说，既是挑战也是机遇。

展望未来，盛旭婷表示，未来上海电气将聚焦于三方面发展：一是国家战略的坚定执行者，高质量完成从大科学装置到示范堆、商业堆的重大任务；二是科学成果工程化的桥梁，推动行业技术完成从科研到应用的转化；三是产业生态的构建者，积极对接国央企、中科院、商业聚变企业等上下游力量，加速工程化进度的协同推进。

从材料基因的解码到百吨重器的成型，从单点突破到全链协同，上海电气正以“耐心资本”和“极限制造”的双重底气，为中国“人造太阳”的升起锻造最坚实的底座。随着长三角聚变创新联合体的实体化运作，一个集研发、制造、测试于一体的世界级聚变产业集群，正在黄浦江畔加速成型。

编辑：李一帆

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