核聚变电源的核心作用 - 核聚变电源系统被比喻为"人造太阳"的"心脏"和"大脑"，负责精确控制等离子体并维持反应稳定[4][5] - 电源系统需满足聚变三乘积（温度×密度×能量约束时间）达到5×10²¹才能实现自持反应，目前中国装置已提升至10²⁰量级[6] - 电源控制不精确可能导致等离子体失控，撞击装置壁造成严重损害[6] 核聚变电源的分类与技术要求 - 分为磁体电源（约束等离子体）和加热电源（升温至上亿度）两大类[7] - 磁体电源需具备超高稳定性（电压波动率<3%）、极速响应（0.3毫秒）和强抗干扰能力[8] - 加热电源采用欧姆加热、电子回旋加热（40-160GHz）、离子回旋加热和中性束注入（效率最高）四种方式[10] 中国核聚变项目进展 - EAST装置配备极向场电源（PF）、纵场电源（TF）、磁扰动电源（RMP）和垂直位移快速控制电源（VS）四类磁体电源[9] - 核心电子管（回旋管、速调管、四极管）已实现国产化突破，打破美俄法垄断[11][16] - 规划中的项目包括BEST（145亿）、星火一号（200亿）、洪荒170（30亿）等，预计2027-2035年建成[14] 市场空间与产业链 - 聚变电源占实验堆成本约10%，现有规划项目对应市场空间超50亿，其他技术路线（如仿星器）电源占比可达30%-50%[16] - 产业链分为上游（电子管、超级电容）、中游（特种电源集成）、下游（实验装置与电站）[16] - 行业技术壁垒高，定制化需求强，具备核级电源经验或客户合作历史的厂商更具优势[17]

大科学装置发展现状 - 我国重大科技基础设施建设进入快速发展期 一批大科学装置已建成运行 [1] - 高海拔宇宙线观测站"拉索"是世界海拔最高(4410米)、规模最大、灵敏度最优的超高能伽马射线探测装置 [3] - 500米口径球面射电望远镜"中国天眼"(FAST)将人类观测范围扩展至百亿光年 [5] - 江门中微子实验的液体闪烁体探测器位于地下700米 可放大电信号1000万倍捕捉中微子 [7] 聚变能源研究进展 - 聚变能源具有原料丰富、安全高效、清洁低碳特点 有望实现零碳排放发电 [9] - 聚变堆主机关键系统综合研究设施"夸父"项目预计2025年底全面建成 为聚变堆建设提供技术支撑平台 [13][14] - "夸父"项目包含19个课题 其中D形真空室装置总高20米 重295吨 采用超低碳不锈钢材料 已通过验收 [16][17] - 国际首创八分之一真空室装置 未来将组合成完整环形结构以约束上亿摄氏度高温等离子体 [17] 现有聚变实验装置成果 - 全超导托卡马克装置EAST(人造太阳)2006年建成 2024年初实现1亿摄氏度1066秒稳态运行 创世界纪录 [19][21] - 紧凑型聚变能实验装置BEST已启动总装 将模拟商业化聚变堆运行状况 预计未来几年建成 [22] - 合肥科学岛已形成EAST、夸父、BEST组成的聚变研究装置集群 [22] 聚变能源商业化展望 - 聚变发电演示预计十年内实现 商用化需二十至三十年时间 [25] - "夸父"项目建成后将成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研发测试平台 [24] - 环向场原型线圈将于2024年8月完成子线圈研制并总装 用于产生约束等离子体的强磁场 [24]