“了不起！”6月30日，一家国内领先商业聚变公司技术负责人专程来到武汉东湖综保区。
实地测试武汉智瑞捷电气技术有限公司（以下简称智瑞捷电气）研制的半导体开关脉冲电源后，他向公司总经理戴勇军竖起大拇指。
今年5月，智瑞捷电气宣布，成功攻克全固态半导体开关在可控核聚变极端脉冲工况下的应用难题，填补了场反位形核聚变领域国内空白。
这意味着，可控核聚变这条未来产业赛道上，多了一家武汉企业的身影。
智瑞捷电气自主研发的全固态半导体开关高压脉冲电源。（湖北日报全媒记者 李源 摄）
可控核聚变为什么重要“
人造太阳”将助电价降至几分钱
AI时代，数据中心成为新的“用电大户”。
国际能源署测算，一座大型数据中心每年消耗的电力，堪比一座小型城市的用电量。随着算力需求持续攀升，稳定、清洁、低成本电力的重要性愈发凸显。
传统煤电面临碳排放约束，风力、光伏发电受自然条件影响，核裂变发电则受安全性、公众接受度等因素制约。在这样的背景下，可控核聚变加快走向全球能源竞争的舞台中央。
核聚变模拟的是太阳发光发热原理，因此被称为“人造太阳”，具有燃料来源广、能量密度高、碳排放低等特点。这项技术一旦成熟，电费有望从目前的几毛钱一度降至几分钱一度。
近年来，可控核聚变已从基础科研逐步进入国家战略、产业投资和企业竞争的交叉地带。“十五五”规划纲要提出，要推动核聚变能等成为新的经济增长点。
放眼全球，美国一批商业聚变公司走在前列。Helion能源公司曾宣布，计划于2028年部署首座聚变电站。
星能玄光的可控核聚变装置模型。（资料图片）
在中国，北京、上海、合肥、成都、武汉等城市也在布局可控核聚变相关产业，催生了诺瓦聚变、星能玄光等一批聚焦场反位形聚变技术路线的企业。
“相比知名度更高的托卡马克装置，场反位形装置的建设成本有望从数百亿元下降到数十亿元，经济可行性更好。”戴勇军说。当前，全国可控核聚变竞争正在从比拼科学装置，转向比拼工程化速度和商业化成本。谁能率先实现装置小型化、系统稳定化并把成本降下来，谁就更有可能抢占产业先机。
这是中国科学院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置。（新华社发）
武汉参与竞争的底气，不只来自企业的工程突破，也来自高校院所长期积累的科研家底。华中科技大学建有聚变研究中心和国家脉冲强磁场科学中心，在可控核聚变领域积累了20多年经验，聚拢了一批强电、脉冲功率、电力电子领域高端人才。“以全面自主可控的核心装备为抓手，提前卡位可控核聚变产业链，武汉已经站上了产业化竞速的起跑线。”戴勇军说。
华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心。（华中科技大学供图）
从立项到拿出产品只用了半年
推动核心装备链嵌入武汉产业版图
场反位形可控核聚变装置要正常工作，需在极短时间内让等离子体形成、加速、压缩。
戴勇军打了一个比方：负责供能的脉冲电源，就像提前储满能量的“燃气罐”；全固态半导体开关，则像炉灶上的“阀门”。什么时候开、开多大、开多久，都必须精准控制。如果没有这个开关，或者开关不够快、不够准、不够可靠，就无法精准释放能量。“火力不够，达不到聚变条件；火力失控，又可能影响装置稳定运行。”
华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心。（华中科技大学供图）
然而，让全固态半导体开关代替传统气体开关进入这样的极端工况并不容易。“既要在微秒级时间内完成动作，又要承受数万伏高压、数十万安大电流，还要在强电磁干扰环境下保持多路同步与精准时序控制。”戴勇军说，一个开关出问题，整个系统都有可能受影响。
采访中，戴勇军淡定地告诉湖北日报全媒记者：“搭载全固态半导体开关的高压脉冲电源，从立项到拿出产品，我们只用了不到半年时间。”
看似轻松的话语，背后藏着的，是企业在脉冲功率、电力电子领域的长期坚守。
2014年成立至今，智瑞捷电气一直瞄准特种电源和脉冲功率系统装置，曾参与多个国家863计划、大科学工程、重大科技基础设施项目，为多项“大国重器”攻关作出了积极贡献。“特别是在特种领域的多年历练，为我们面向市场开展创新研发夯实了底气。”
以一套场反位形装置搭建成本约40亿元计算，其中脉冲电源成本预计超过20亿元。这意味着，如果智瑞捷电气的全固态半导体开关脉冲电源能在聚变商业化进程中率先实现批量应用，这家企业就有望成为“人造太阳”核心装备链上的关键节点。
更长远的规划正在酝酿。武汉在聚变研究上起步较早，光谷具备光电子信息、先进制造、电力电子和科研院所集聚优势。戴勇军说，智瑞捷将以全固态半导体开关脉冲电源为牵引，联合功率半导体、磁体、诊断系统、控制系统等上下游企业协同攻关，推动更多关键环节和产业资源向光谷集聚，共同推动“人造太阳”核心装备链牢牢嵌入武汉未来产业版图。
