摘要:10月15日,合肥综合性国家科学中心,一台由河南中科清能科技有限公司研发制造的3kW@4.5K氦制冷机一次启机成功。截至10月20日,该装备已安全稳定运行超过120小时,实际制冷量达到3千瓦,完全满足设计指标。
氦制冷机屏幕上的参数稳定输出,低温环境下的核聚变装置正蓄势待发,这是一项曾被视为“卡脖子”的尖端装备技术突破。
10月15日,合肥综合性国家科学中心,一台由河南中科清能科技有限公司研发制造的3kW@4.5K氦制冷机一次启机成功。截至10月20日,该装备已安全稳定运行超过120小时,实际制冷量达到3千瓦,完全满足设计指标。
这台看似冰冷的机器,却是中国核聚变领域已投产的最大制冷功率氦制冷机,它将为国家重大科技基础设施CRAFT(聚变堆主机关键系统综合研究设施)的稳定运行提供强有力支撑。
01 技术突破:深低温装备的自主化突围
这台3kW@4.5K氦制冷机的成功投产,标志着我国在超大功率超低温制冷装备领域取得了重大突破。该装备不仅能持续稳定地提供3千瓦的制冷量,更能在接近绝对零度的超低温环境下可靠工作。
深低温技术长期以来是西方国家对我国“卡脖子”的环节之一。法液空、林德等国际企业长期垄断全球中高端深低温装备市场。
中科清能传承了李建刚院士领衔的磁约束核聚变低温体系技术,核心团队曾深度参与EAST、CRAFT、ITER等多个全球知名重大聚变项目。
这台氦制冷机具备多用户端工况模式、快速变工况控制及高自动化水平等技术特性,能长期为CRAFT项目提供稳定的低温环境。
该装备的成功投产,为我国未来聚变能源技术的发展提供了关键的低温环境保障。
02 行业影响:打破垄断,构建本土技术解决方案
中科清能通过从整机到核心零部件、从硬件到软件、从单机到生态的全面深度国产化,构建了深低温装备从设计到交付的完整本土技术解决方案。
在量子计算领域,中科清能自主研发的第三代低温感知系统已通过9T强磁环境下的稳定运行测试,计划于2026年发布国内首套工程实用性的深低温感知系统。
在航天领域,2023年该公司向海南国际商业航天发射中心交付了我国航天领域首套1吨/天氢液化装备,作为火箭燃料的关键保障设施已投入使用。
2025年3月12日,长征八号运载火箭发射所用的全部液氢燃料,就是由中科清能的1吨/天氢液化装备提供,实现了我国航天领域首次规模化使用全国产液氢。
03 多重价值:战略、能源与科技创新的交汇点
这台氦制冷机的价值首先体现在国家战略安全层面。它有效消除了西方在该领域对我国的“卡脖子”风险。
作为CRAFT项目关键系统的核心装备,它为聚变堆主机关键系统研究提供了不可或缺的低温环境保障。
在能源转型方面,深低温技术是氢能、聚变、量子、航空航天等领域的关键支撑。中科清能CEO潘伟伟表示:“我们要做造风者。中科清能专注于深低温平台技术,支撑着诸多产业发展”。
中科清能2025年收入已突破亿元大关,客户覆盖五大六小、三桶油等能源央企、中科院等客户群体。
该公司在手订单数亿元,业务范围覆盖液氢储运、聚变低温系统、量子低温、航空航天四大方向。
04 风险与挑战:技术与市场竞争的双重考验
尽管取得了突破性进展,中科清能及中国深低温装备产业仍面临不少风险与挑战。
技术工程化与可靠性验证是首要挑战。深低温系统在实际工业环境中的长期稳定性、可靠性和维护便捷性,仍需更长时间的实践检验。
市场接受度与信任建立是另一大挑战。虽然国产装备已取得突破,但关键领域用户对国产设备的信任度仍需时间积累。
国际竞争压力不容小觑。法液空、林德等国际巨头在深低温领域积累深厚,随着中国企业发展,未来可能面临更激烈的国际竞争。
资金与人才挑战同样存在。深低温装备研发需要持续大量投入,专业人才队伍培养周期长、难度大,这些都是企业发展中必须解决的问题。
05 市场前景:多领域爆发增长的新蓝海
氢能市场正在快速扩张,中国2025年绿氢项目招标规模同比激增8倍,为深低温装备提供了广阔市场空间。
核聚变赛道投资热度持续攀升,全球总投资额已超过97亿美元,中国“东方超环”“中国环流三号”等装置持续突破,商业化试点进入倒计时。
量子计算领域,超导路线对深低温环境需求迫切,全球技术竞争正聚焦底层设备自主化。
航空航天产业对深低温技术的需求也在稳步增长,从火箭燃料到卫星冷却系统,都离不开可靠的深低温装备支持。
中科清能正在积极推进35吨/天级氢液化系统的研发,这将是全球单机产能最大的氢液化装备,预计2026年四季度下线交付。
06 未来趋势:从单一产品到平台化生态的演进
深低温技术正向平台化、标准化方向发展。中科清能CEO潘伟伟认为,氢能源、聚变、量子、航空航天四条路径不只是四项业务,而是同一套低温系统能力在不同物理场景下的迁移。
产业链协同与整合将加速。中科清能已经与海默科技合作,计划构建“氢气供应-液氢制取-氢气加注-液氢运营-氢能冷链物流车”一体化氢能源产业链。
国际化与“反向出口”成为新趋势。2025年5月,中科清能与CMMZE集团签订2吨/天氢液化装备销售合同,实现了我国反向出口欧洲的首个氢液化装备突破。
深低温技术的应用场景也在不断拓展。从聚变能源到量子计算,从液氢燃料到航空航天,深低温平台技术正在成为未来能源与算力系统的“冷端基础设施平台”。
随着3kW@4.5K氦制冷机在合肥正式投产,CRAFT项目的科研人员再也不用为西方国家的技术封锁而担忧。在巩义高端装备产业园内,中科清能的工程师们已经开始着手下一代35吨/天级氢液化装备的研发工作。
深低温技术这片曾经的科技荒原,正在成为中国自主创新的热土。
从核聚变到量子计算,从液氢燃料到航空航天,一条覆盖能源与算力关键环节的“冷端基础设施”生态链正在形成,为中国在未来科技竞争中奠定坚实基础。
来源:金脉洞见
