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雪人氦螺杆压缩机组,助力我国低温装备发展

来源:雪人集团 作者:雪人集团

2026-08-26 09:06:31

2026年8月24日,人民日报刊发深度观察报道:《让"人造太阳"照进现实》,聚焦我国核聚变能研发与产业化进展。

文章以中国环流三号突破"双亿度"、全超导托卡马克实现千秒稳态运行为主线,串联起从超声分子束加料国际标准制定、高功率回旋管国产化,到大型氦气压缩机转子型线创新等关键技术突破,并围绕燃烧实验阶段后的商业化路径,呈现我国聚变工程从实验室迈向示范堆的清晰时间表与仍待跨越的门槛。

氢能和核聚变能已列入国家未来产业布局。雪人集团作为一家先进制造企业,联合科研院所,实现了从关键核心技术攻关到落地工程应用,以一台氦气压缩机切入能源战略和前沿科技的最前沿。

节选《 人民日报 》( 2026年8月24日 19 版) 

《让"人造太阳"照进现实》

记者:谷业凯


中国科学院理化技术研究所研究员胡忠军正在测量氦螺杆压缩机阴阳转子的啮合间隙


在中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所,科研人员在检查“人造太阳”高温超导中心螺管线圈测试平台

核聚变是太阳发光发热的原理,它是指两个或多个轻原子核,在极高温度和压力下,聚合形成重原子核,同时释放巨大能量的核反应。核聚变能安全、清洁,几乎取之不尽、用之不竭。因此,这一人类未来的理想能源也被称为“人造太阳”。

核聚变能如何从实验室走向产业,何时能走进寻常百姓家?记者近日进行了采访。

一旦实现商用,将大幅降低人类对化石能源依赖,有望重塑全球能源体系。

核聚变能之所以被视为“人造太阳”,首先在于它的主要燃料氘(氢的同位素)在地球上“储量”非常丰富,且分布广泛。氘大量存在于海水中,每升海水提取出的氘通过聚变反应可释放相当于燃烧300升汽油的能量。

其次,核聚变能具有固有安全与环境友好的特性,因核聚变反应需上亿摄氏度高温等非常苛刻的条件,如出现反应故障会因不满足反应条件而自动停止,无熔毁风险。

此外,没有长寿命的放射性产物,运行过程也不产生温室气体。因此,核聚变能一旦实现商用,将大幅降低人类对化石能源依赖,有望重塑全球能源体系,实现经济社会可持续发展。

当前,我国多个核聚变装置加快建设,科研、工程和产业发展同步推进。四川成都,新一代“人造太阳”中国环流三号突破“双亿度”,预计到2027年将开展燃烧等离子体实验研究;安徽合肥,全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度上千秒的稳态运行,世界首个紧凑型聚变能实验装置项目也在加快建设。

“核聚变本质是恒星供能反应,想要实现自持聚变,须在高温、高密度电离气体(等离子体)环境下达成反应条件。”中国科学院理化技术研究所研究员胡忠军介绍,现有核聚变主流路线分为磁约束(以托卡马克、仿星器为代表)、惯性约束(以激光驱动靶丸为代表)两大类,还有磁化靶聚变等新概念方案。

其中,托卡马克磁约束核聚变是当前较有希望率先实现核聚变能应用的技术路线。围绕该技术路线,中核集团、中国科学院等单位,在等离子体高参数和长脉冲运行、聚变堆关键技术研发、核心部件研制等方面取得一系列进展。

同时,国内高校院所积极参与核聚变研究;民营企业也积极进入核聚变能新赛道,多元化技术路线加快发展。

实现核聚变能的商业化运用,需要经历6个主要阶段,包括原理探索、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆。目前我国正处于“燃烧实验”阶段,已具备开展相关实验的等离子体参数及装置运行等条件。

我国在聚变装置运行、聚变堆关键技术研发等方面取得了一系列重要进展。

近年来,我国在聚变装置运行、聚变堆关键技术研发等方面取得了一系列重要进展。

“可控核聚变超导强磁场的实现依赖于液氦温区到液氢温区的低温环境。随着核聚变能的发展,低温制冷系统的规模也在不断增大。”胡忠军举例,在大型低温系统中,氦气压缩机是核心动力设备。

多年来,中国科学院理化技术研究所深耕螺杆氦气压缩机技术。2015年,中国科学院理化技术研究所与福建雪人股份有限公司成立联合实验室,一起攻关大型螺杆氦气压缩机技术。他们打破传统转子型线设计上低转速原则的固有思维,开发出适用于小分子量气体压缩的新型转子型线,解决了氦气容易泄漏和绝热指数大带来压缩热大的难题,有效提高了氦气压缩机的效率和可靠性,形成了系列工业化产品,整体技术达到国际领先水平。

发展核聚变能,我国有何优势?段旭如表示,我国拥有完整的核工业体系和丰富的核工程经验,要发挥企业在工程设计、材料生产、装备制造等领域的产业赋能优势,聚焦核工程技术在聚变堆全生命周期的关键作用,推进我国核聚变能高质量发展。

工程化实践已形成坚实基础,正朝着建设工程实验堆、商业示范堆的目标稳步迈进。

从全球看,聚变能商业化已形成加速态势。据国际原子能机构《2025年世界聚变展望》报告,全球有近40个国家推进聚变计划。

然而,聚变能商业化仍面临多重挑战。其中,科学与技术层面亟须突破燃烧等离子体稳态运行、耐高能中子轰击及高热负荷材料等难题。产业生态上,还需解决产供链成熟性、经济可承受性、投资可持续性、监管可适配性等问题。

“我国将核聚变能列为前瞻布局的未来能源战略重要环节,并加快聚变科学、工程能力建设。国内聚变发展以国家科研体系和重大科学装置为牵引,形成从基础物理实验、关键系统综合验证到燃烧等离子体及工程堆研究的递进路径,并通过重大装置投资、专项研发、产业集群、公共平台、供应链本土化等,落实为具体工程任务。”胡忠军认为。

发展核聚变离不开全球科技合作。自2006年我国参加国际大科学工程国际热核聚变实验堆(ITER)计划以来,上百家国内企业和单位参与了ITER项目,涵盖材料研发、关键技术与工艺开发、加工制造以及聚变堆集成安装等任务。

中国科学家和工程师作出的贡献,有力推动了ITER计划的发展,也得到了全球高度评价。国际磁约束受控核聚变研究始于上世纪50年代,如今已来到世界范围内开放合作、共同参与的研究阶段。核聚变能承载着解决能源短缺、气候变化等人类共同难题的使命,开放合作是应对这些挑战的必然选择。

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