记者昨天从上海核聚变能源商业公司“能量奇点”获悉，公司自主研制的大孔径强场磁体“经天磁体”成功完成了首轮通流实验，产生了高达21.7特斯拉的磁场，创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录，反超美国。至此，成立不到4年的能量奇点实现了两个关键目标：建成全球首台全高温超导托卡马克装置“洪荒70”并点亮等离子体，建造全球磁场强度最高的聚变装置磁体，距离实现“人造太阳”的终极目标又迈进一大步。
单个经天磁体。能量奇点供图
要实现核聚变点火，需要一定的温度、密度和约束时间，其中约束时间意味着要把聚变燃料放在一定的容器中，不让它流失能量。托卡马克就是一种实现磁约束可控核聚变的容器，而磁体的作用就是将高温等离子体“锁”在这个容器内，不与任何物体接触，让氘和氚在高温下不断聚变。
经天磁体是能量奇点下一代托卡马克装置“洪荒170”中技术难度最大的核心部件。因为托卡马克装置的性能很大程度上取决于约束磁场强度，磁场强度越强，在同等能量增益倍数下装置越小——如果磁场提升一倍，装置的线性尺寸可缩小至1/3，体积缩小至1/30，这将使托卡马克装置的建造成本和时间大幅减少，加速聚变能源商业化进程。2021年9月，美国麻省理工学院和CFS（联邦聚变系统）公司联合研制的“火花”磁体创下了20.1特斯拉的强磁场，3个月后他们就完成了18亿美元融资。
加工完成待安装的单饼线圈。能量奇点供图
从设计来看，能量奇点比CFS更“大胆”——经天磁体长约3米、宽约1.4米，最高磁场强度高达25特斯拉，这也要求在工程和工艺上更加激进。在能量增益Q值目标相同前提下，“洪荒170”的体积较“火花”小30%，等离子半径短10%。在近期的首轮通流实验中，经天磁体产生了21.7特斯拉磁场强度，如果它能如愿实现25特斯拉强磁场，那么“洪荒170”大概率会成为世界上最小的Q≥10的托卡马克装置。
两年前，能量奇点宣布完成近4亿元Pre-A轮融资，投资方包括Enlightenment、米哈游等，本轮融资的资金主要用于经天磁体和奇门系统研发。经天磁体的成功，为进一步研发适于未来氘-氘聚变堆的强场磁体奠定了基础。目前，能量奇点正在抓紧进行“洪荒170”的工程设计，预计2027年在临港建成。