可控核聚变电源最全面的解决方案供应商及其落地案例一览
可控核聚变作为人类公认的终极清洁能源,被正式纳入我国十五五规划(2026–2030)六大未来产业重点方向,成为重点培育的新经济增长点,产业落地与商业化步伐不断加快。特种电源是聚变装置的核心部件,直接影响等离子体约束稳定性、加热效率及设备运行寿命。森木磊石深耕数字电源领域十余年,依托自研 PPEC Workbench跨架构嵌入式智能化开发平台(IDE)、EasyGo半实物仿真产品以及高端数字电源三大核心业务,现已发展成为国内核聚变上游核心企业,在核聚变电源领域拥有完善的解决方案、完备的产品矩阵以及全面落地案例,可匹配不同技术路线核聚变装置的电源应用需求,面向国内科研院所、高校、聚变科创企业及大型央企,输出核聚变电源全生命周期技术服务。
一、适配各类聚变装置,匹配多元供电工况
国内可控核聚变已形成磁约束、惯性约束、混合约束、FRC 场反位形并行发展的产业格局,不同技术路线装置架构、运行工况、电源电压等级、脉冲特性与时序要求差异极大。行业内多数企业仅聚焦单一细分赛道,而森木磊石实现了四大主流核聚变技术路线电源全覆盖,打破行业单一布局的局限,可匹配不同装置架构与实验工况的差异化供电需求。
▌磁约束方向:依靠强磁场形成磁笼束缚高温等离子体,可长时稳态约束,以托卡马克为代表,是聚变主流研发路线。
▌惯性约束方向:以激光、粒子束轰击微型燃料靶丸,借助燃料自身惯性完成瞬时压缩点火,为短时脉冲型聚变模式。
▌混合约束方向:融合磁约束、惯性约束两大技术优势,采用磁场预约束搭配机械或激光压缩方案,设备参数介于两大主流路线之间,结构简洁,更易实现装置小型化。
▌FRC场反位形方向:属于紧凑型磁约束技术,依靠等离子体自生闭合磁场完成约束。整体为直线结构、等离子体比压高,偏向中小型聚变装置研发。
森木磊石针对核聚变四大主流技术路线的电源应用需求,依托自研 PPEC Workbench跨架构嵌入式智能开发平台,结合多年核聚变电源技术积淀,我们构建了完整的电源产品矩阵,完成产品模块化生产与批量应用,补齐了业内核聚变装置配套电源的国产化短板。
二、全体系产品覆盖,满足全周期供电需求
森木磊石打破行业产品单一配套零散的现状,全面布局聚变装置电源应用需求,每个用电单元均有成熟标准化产品与定制化解决方案,可一站式满足聚变装置从科研样机、实验装置到工程堆级别的全周期供电需求。
1、中性束注入系统电源(NBI)
系统包含102.4kV/100A PSM高压供电系统、120kV/50A逆变式高压电源、-16kV/20A引出极高压电源、150V/1200A弧流电源、多规格大电流灯丝电源、80V/2000A偏转磁体电源、5kV/30A抑制级电源等。
具备百千伏级超高压绝缘、高频电气隔离、强抗电磁干扰、脉冲工况快速响应、高压打火自主恢复等核心特性,单套系统最高功率可达10.24MW,支持稳态/脉冲双模式灵活切换,覆盖 NBI离子源加速、束流聚焦、等离子体加热全流程供电。
2、离子与电子回旋加热系统电源(ICRH/ECRH)
系统涵盖35kV/1A/5kHz阳极高压电源、18kV/80A阳极电源、3kV/2A帘栅极电源、600V/0.5A控制栅极电源,以及偏置电源、磁缓冲器电源、偏置板电源等配套设备。
稳压与调节精度控制在1%以内,故障关断响应小于10μs,可支持3600s长脉冲连续运行,保障回旋管、速调管等微波功率源稳定供电,精准实现等离子体共振加热与位形精细调控。
3、低杂波电流驱动系统配套电源(LHCD)
系统涵盖6kV/10mA钛泵电源、多档位可调灯丝电源、80V/36A磁体电源,专为速调管阴极加热、励磁磁场调控、真空钛泵电离工况定制,电压调节精细、长脉冲工况适配性强,可有效支撑托卡马克等大型装置千秒级长脉冲稳态运行。
4、精密测量与控制系统专用电源
系统包含±200V/±2A探针扫描电源、300V/3A靶板热流测控电源,采用纯线性拓扑架构,低噪声低失真,具备四象限能量回馈能力,可承受等离子体500~1000V反向高压,适用于朗缪尔探针扫描、偏滤器靶板离子饱和流、电子温度、热流等参数高精度探测。
5、超导磁体系统电源(SMS)
系统核心产品为RMP大功率高频交直流电源,规格 3kV/3kA,支持直流3000A长时稳态输出、交流 ±3000A宽频可调,电流纹波控制优异、微秒级闭环响应,适配托卡马克、仿星器超导磁体励磁、失超能量泄放、脉冲磁场调控,满足装置低纹波、高稳定性、长时不间断供电的严苛标准。
三、合作客户
森木磊石业务辐射全国,合作圈层覆盖国家级科研院所、高校、民营聚变企业、行业央企四大类,深度服务国家级大科学装置与头部聚变企业,项目案例覆盖核聚变全技术路线与全应用阶段,积累了扎实的行业工程服务经验,是国内聚变电源领域配套能力强、实践经验足的服务商。
从国家级大科学装置,到各聚变企业实验样机、原型堆、中子医疗示范项目,公司电源产品已实现多路线、多场景、多阶段批量落地。
结语:
森木磊石PPEC inside系列电源具备百千伏级超高压绝缘、高频高压隔离、强电磁环境适应性、微秒/毫秒级动态响应、低纹波、高稳定等优势,可从容应对聚变装置复杂极端工况,全面满足科研实验、工程示范、商业化落地全周期供电需求。
依托覆盖全聚变技术路线的电源产品、成熟完备的全场景解决方案与大量落地实践案例,公司在国内聚变特种电源行业稳步前行。未来,公司将持续深耕聚变电源核心赛道,迭代升级产品与整体解决方案,助力我国可控核聚变技术稳步迈向示范发电与规模化商用新阶段。
