近日,宏微科技(688711)與瀚海聚能簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,宣布將在可控核聚變實驗裝置的主電源等核心系統(tǒng)中深入合作,采用國產(chǎn)IGBT功率模塊??煽睾司圩兩虡I(yè)化探索正加速推進,此次合作為國產(chǎn)功率器件進入“人造太陽”核心環(huán)節(jié)提供了驗證路徑,有望在后續(xù)推進中為突破高端技術(shù)“卡脖子”問題積累示范經(jīng)驗,也為國產(chǎn)IGBT器件打開了向高能極端場景邁進的工程窗口。
聚變商業(yè)化提速與民營力量崛起
當下,全球范圍內(nèi)核聚變商業(yè)化進程正在提速,各國紛紛加大投入,我國亦將核聚變列為未來能源發(fā)展的重點方向。2024年工信部等七部門明確將核聚變納入“未來產(chǎn)業(yè)”重點領(lǐng)域,我國規(guī)劃在2025年推動聚變工程實驗堆立項,2035年建成實驗堆,2050年建成商業(yè)示范電站。
資本市場同樣看好這一“終極能源”賽道:截至2024年,全球私營聚變企業(yè)累計獲得逾71億美元投資,超過七成公司預計在2035年前實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。Helion Energy公司計劃在2028年向微軟供電50MW聚變電力,谷歌母公司與聯(lián)邦聚變系統(tǒng)公司簽署了200MW聚變電力采購協(xié)議。行業(yè)預測,核聚變一旦商業(yè)化,未來能源市場規(guī)模有望達到萬億美元級別。
在此背景下,中國本土涌現(xiàn)出一批探索聚變商業(yè)化路徑的創(chuàng)新企業(yè),瀚海聚能便是其中的代表之一。瀚海聚能成立于2022年,專注于可控核聚變核心部件研發(fā)及技術(shù)商業(yè)化推廣,其自主研發(fā)的國內(nèi)首臺商業(yè)化直線型場反位形(FRC)聚變裝置HHMAX-901已成功實現(xiàn)等離子體放電點亮。業(yè)內(nèi)人士表示,此舉被視為我國民營聚變探索的重要里程碑之一,表明民營力量正在聚變能源前沿嶄露頭角,與國家項目共同推動這一終極能源技術(shù)的早日實現(xiàn)。
國產(chǎn)IGBT助力聚變裝置主電源系統(tǒng)
根據(jù)協(xié)議,宏微科技將為瀚海聚能的HHMAX系列裝置的核心脈沖電源系統(tǒng)提供定制化的IGBT功率模塊。FRC聚變裝置的主電源系統(tǒng)是實驗裝置的核心支撐部分之一,需要為等離子體的產(chǎn)生和維持提供強大且可精確控制的脈沖電能。因此,主電源系統(tǒng)中的開關(guān)器件不僅要具備超強的功率處理能力和極快的響應速度,還要在高電流沖擊下保持高度可靠、穩(wěn)定和一致的性能。
宏微科技是國內(nèi)功率半導體領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一,也是國家IGBT和FRD標準的起草單位。公司自2006年成立以來專注于IGBT等功率芯片及模塊的設(shè)計制造,在工業(yè)控制、新能源發(fā)電、新能源汽車等領(lǐng)域有廣泛應用基礎(chǔ)。雙方合作范圍涵蓋聚變裝置的多個關(guān)鍵供電系統(tǒng),未來通過深度協(xié)同研發(fā),宏微科技的國產(chǎn)功率器件將融入瀚海聚能聚變裝置的核心供能鏈條,為裝置的性能優(yōu)化和工程化推進提供關(guān)鍵支撐。
核聚變場景下的國產(chǎn)替代路徑
證券時報記者從公司了解到,宏微科技是首家,也是唯一一家深度捆綁可控核聚變主機廠的功率器件廠商,且率先實現(xiàn)了產(chǎn)品研發(fā)和應用。上述業(yè)內(nèi)人士表示,此次合作標志著國產(chǎn)功率半導體器件開始向可控核聚變核心環(huán)節(jié)探索拓展,具備重要的示范意義。長期以來,高功率IGBT因工藝復雜、應用門檻高,被視為電力電子領(lǐng)域的技術(shù)高地,長期由海外企業(yè)主導。近年來,隨著新能源汽車、電網(wǎng)設(shè)備等市場需求上升,IGBT已被納入多個“十四五”重點支持方向,國產(chǎn)替代節(jié)奏顯著加快,尤其在車規(guī)級和軌道交通等高端場景中逐步縮小差距。
值得關(guān)注的是,國產(chǎn)IGBT在核聚變中的驗證路徑有望向核電、新能源、軍工等戰(zhàn)略應用延伸。高端IGBT器件是先進電網(wǎng)、核電控制和國防電子裝備中不可或缺的核心部件。過去,這些領(lǐng)域受制于進口技術(shù)與供應鏈安全,如今國產(chǎn)技術(shù)通過前沿項目實現(xiàn)驗證,為其拓展更高價值鏈場景打開通道。
行業(yè)專家指出,宏微科技與瀚海聚能的此次合作,反映出我國科技制造企業(yè)正逐步通過工程化路徑,向前沿能源技術(shù)體系實現(xiàn)嵌入與協(xié)同。當功率半導體硬核技術(shù)與核聚變尖端探索實現(xiàn)深度融合,不僅有望加快聚變電源系統(tǒng)核心技術(shù)的突破,也為打造自主可控的未來能源產(chǎn)業(yè)鏈奠定了堅實基礎(chǔ)。(CIS)