Mind Observatory | Dialogue with Hanhai Juneng Founder Xiang Jiang: Nuclear Fusion Competition, US Names Chinese Companies

【 文/观察者网 心智观察所 】 <br> 从“永远还要50年”的学界笑谈，到资本竞相涌入的产业风口，可控核聚变正在经历一场变革。 <br> 过去，这项技术几乎是国家队的专属领地，采用的是投资量庞大的托卡马克技术路线。这一格局正在被打破。2025年7月，中国首台商业化直线型场反位形（FRC）聚变装置HHMAX-901实现等离子体点亮，从立项到开始实验运行仅用一年。背后的操盘手，是新成立的成都创业公司：瀚海聚能。 <br> 观察者网日前对话了瀚海聚能创始人兼董事长项江。他在可控核聚变的各个主流技术方向上拥有二十余年的研究和工作经验。他在中国科学技术大学近代物理系等离子体专业取得了学士、硕士、博士学位。自2006年至2018年，他担任北京应用物理与计算数学研究所副研究员，深度参与激光惯性约束聚变多项国家级重大专项的实验设计和理论研究工作。离开核九院后，他又在国盾量子、中科基金等科技公司和投资机构积累了五年的创业与投资经验。 <br> 项江分享了瀚海聚能为何选择FRC这条非主流技术路线，AI如何在聚变仿真与控制中从辅助工具升级为核心驱动力，以及民营公司如何在中国“聚变三步走”战略中找到自己的位置。此外，他还回应了如何看待中美聚变竞赛、为何提出“沿途下蛋”的商业化策略，以及2030年建成示范电站的时间表是否现实等关键问题。 <br> 项江董事长 <br> 观察者网：项总您好。我们知道，目前主流的可控核聚变用的是托克马克装置，比如说法国的ITER聚变反应堆，而你们走的是另一条道路：直线型场反位形聚变装置（FRC）。您可不可以简单介绍一下FRC技术路线是什么？较之于托卡马克装置，FRC的差异在哪里？优势在哪里？作为中国首家商业化的FRC路线公司，瀚海聚能当初为什么会在众多技术路线中选择FRC？ <br> 项江：过去，人类追求的可控核聚变发电曾被戏谑为“永远还要50年”的梦。如今，随着我国十五五规划重点提及发展聚变能，资本的高度关注和入局，让民营聚变企业站在时代潮头，我们认为核聚变技术的发展已经进入了关键窗口期。 <br> 但在创业之初，我们没有选择业内公认技术底蕴最深厚、产业配套最成熟的托卡马克路线，托卡马克技术路线投资体量庞大（上百亿甚至千亿级），以民营企业之力很难支撑工程迭代所需的庞大资金压力，所以主要由国家队主导推动，是培育产业快速发展、完善人才体系建设、实现技术全面超越的“国之重器”。 <br> 而我们瀚海聚能选择的是直线型场反位形（Field-Reversed Configuration, FRC）技术路线。如果把托卡马克比作一个需要精雕细琢的超大型锅炉，我们的FRC装置则更像一个高效、灵活的“小型脉冲发动机”。它的核心优势有几个方面，第一，更低成本，更快迭代：FRC装置采用模块化设计，建造成本显著降低。我们的第一代装置HHMAX-901建造总成本仅约2亿元，远低于托卡马克装置。更重要的是，装置的关键部件可以复用至下一代，这意味着我们能以更快的速度进行工程迭代，适应技术革新。 <br> 第二，聚变效率更高：FRC的等离子体压强与磁场压强比值极高，在磁约束聚变领域，托卡马克的β值通常只有5%。这意味着，巨大的磁压力中，只有约5%真正用来约束等离子体，剩下的95%都被 “内耗”掉了。FRC则完全不同。它的β值理论上可以接近100%，因为它的等离子体自身的压力与外部磁场几乎达到平衡，不需要厚重的外部“铠甲”。同等磁场强度下，FRC能约束的等离子体密度是托卡马克的几十倍。 <br> 第三，能量转换效率更高，FRC聚变装置通过磁能感应方式发电，理论能量转换效率超85%以上（美国RFC聚变公司Helion已验证能量转换效率95%左右），而包括火力发电、核裂变堆发电等使用的“烧开水”发电方式，理论能量转换效率在30%-40%，实际可能更低，这意味着未来真正实现发电后，FRC装置理论上可以做得比其他技术路线下的聚变电站小得多，它不再需要造得像体育馆那么大，而是可以缩小到卡车大小（瀚海聚能第一代装置长度约20m），这大大增强了未来部署商业聚变电站的灵活性，可直接部署到如AI算力中心、工业园区、海岛等分布式高能耗用电场景。 <br> 随着技术成熟和关键材料突破，FRC聚变装置未来可能进一步缩小到部署在汽车、飞机、舰船甚至是宇宙飞船中提供能量，彻底颠覆人类现有的运载工具动力体系。 因此，是FRC路线的低成本、迭代快、反应效率高、商业应用更灵活等优势，让我们下定决心，走上这条独特的道路（瀚海聚能是国内第一家走“非托卡马克”技术路线的民营聚变商业公司）。 <br> 国内首台FRC聚变装置：HHMAX-901装置 <br> 观察者网：HHMX瀚海聚能第一代装置HHMAX-901是国内首台FRC聚变装置，您能否简单介绍一下它的工程原理，如何实现FRC技术路线？HHMAX-901于2024年8月启动设计，不到一年，就于2025年7月18日实现了等离子体点亮，标志着装置从建造阶段正式转入实验运行阶段，迈出了走向聚变反应的第一步，相当于点火启动，这个速度对于核聚变装置来说堪称快节奏。您能否讲讲背后的工程逻辑？对比国际同行，这个速度处在什么样的行业位置？背后是团队积累的工程经验，还是FRC技术路径本身的优势使然？ <br> 项江：简单来说，FRC是通过磁压缩及加速的原理，类似电磁炮一样，将装置两端的等离子体速度提升至近千倍音速，同时加速向中心区对撞。这时在中心区施加超强的外部压缩磁场，使得等离子体在碰撞后受到再次压缩，使其瞬间温度能够达到1亿度以上，达到聚变发生的条件。聚变发生时，两个氘原子会产生一个氦原子与一个中子，并释放巨大的能量。在此过程中，等离子体自身磁场的增强使得外部磁场的磁感线向外扩张，造成了压缩线圈磁通量的变化，根据法拉第原理，在压缩线圈中会直接产生感应电流，实现等离子体动能直接向电能的转化。这一方式是FRC聚变技术路线独有的发电方式，该方式绕过 “热能→蒸汽→机械能→电能”的能量多重转换机制（俗称“烧开水”），大幅降低能量损耗，具备发电成本更低、效率更高的优势。 <br> 另外，HHMAX-901装置之所以能如此快地从概念设计、仿真模拟走向等离子体点亮，背后是我们坚持的“工程思维”和团队的“务实逻辑”：在资金使用效率方面，我们可以说把初始研发资金（近6000万人民币）的每一分钱都花在了“刀刃”上，其中大部分用于工程推进所需的技术合作、设备采购、人才招引等方面，小部分用于厂房租赁和运营支出，强大的资金管理能力和资源调配能力，让我们在前期快速完成了第一代装置主机落地。在工程验证节奏上，我们施行“小步快跑，稳扎稳打”的研发策略：不执着于一次性建成百兆瓦级巨兽，而是通过低成本、快速迭代的装置研发，以相对可控、可预期的装置设计参数（温度3KeV、磁场强度7-8T、中子产额1012-15n/s）进行初步聚变反应工程化验证并测定中子产额，在未来3-5年中再通过不断达成工程“里程碑”事件，推动融资支撑建设第二、第三代装置，并逐步冲击更高参数，实现聚变发电目标。 <br> 在团队方面，我们研发核心成员主要由中科大、核九院体系的资深专家组成，专业背景涉及物理、核科学、数学、机械、力学、光学、电气、计算机等等学科，具备复杂聚变工程系统级架构设计、开发、装备集成、实验、诊断、运行等全链条的工程能力，并且均全职在岗，多名核心成员深度参与国家大装置及重大项目研发，技术积累丰富、产业沟通紧密。 <br> 放眼全球，在同等资金投入和时间成本中，我们的速度无疑是世界领先的，这既是FRC路线本身结构相对简单的优势，也是我们团队数十年工程经验积累的结果，更是企业领头人具备“科学家+工程师+企业家”复合基因的体现。 <br> HHMAX-901装置等离子体点亮 <br> 观察者网： HHMAX-901的参数对标Helion第六代装置。Helion近期已宣布其第七代原型机Polaris实现1.5亿摄氏度的等离子体温度，并计划在2028年向微软实现商业供电。对标这一进度，瀚海聚能有何追赶策略？是走跟随策略还是会走出自己的差异化路径？从后发者角度讲，中国在FRC领域有哪些可能弯道超车的机会？ <br> 项江：美国Helion公司无疑是FRC领域的先行者，他们从2013年开始从事聚变商业化探索，陆续融资近10亿美元，目前已经开始建设首座商业聚变电厂，他们的创新精神值得我们学习。但我们的研发策略不是简单的“跟随”，而是走一条具有中国特色和瀚海智慧的“快车道”。 <br> 一是保持独立节奏，不被外界打乱：我们高度关注Helion的进展，但不会盲目跟随。瀚海聚能有清晰的规划：在第一代装置上，我们将首次实现FRC核聚变反应，测定中子产额，为基于“聚变中子源”的商业化应用打下坚实的技术基础。在未来3-5年中，陆续推进第二、第三代聚变装置研发，验证FRC独有的“磁能发电机理”和“能量回收系统”，最终实现兆瓦级聚变电站的落地。 <br> 二是发挥后发者优势，善用“举国体制”资源：相比于美国商业公司单打独斗，中国的后发优势在于能够快速整合国家队的力量和产业丰富资源。我们地处成都，背靠核工业西南物理研究院、中国工程物理研究院等顶级科研国家队，同时又能利用我国成体系的精密加工、高端器件等产业配套，共同实现资源共享和协同攻关，这大大加快了我们的研发节奏。 <br> 三是布局“沿途下蛋”，实现核技术应用：我们从创立之初就制定了“沿途下蛋”的商业化策略（也是国内第一个提出“沿途下蛋”概念的聚变商业公司），并且核医疗项目子公司已于今年5月成立，承担BNCT、医用同位素生产等项目的业务开展主体。聚变技术研发周期长、投资体量大，这其实非常考验投资方是否能够长期陪伴，而核技术应用能够帮助我们获取现金流，同时又给予投资者信心从而反哺融资，这能从资本角度更好支撑我们在聚变发电这一目标的实现。 <br> 1 <br> 2 <br> 下一页 <br> 余下全文