

美国Commonwealth Fusion CFS 源自麻省理工等离子体科研团队,总部设立在美国马萨诸塞州,是全球聚焦商用紧凑型聚变装置研发制造的头部企业,核心依托自主稀土钡铜氧化物高温超导带材与磁体成套技术打造高场托卡马克聚变系统,彻底突破传统低温超导聚变设备体积庞大、运维复杂的局限。企业完整覆盖高温超导导体、聚变专用磁体、托卡马克真空腔体、等离子加热配套装置、氚处理子系统全产业链研发生产,先后推出实验验证型 SPARC 托卡马克与商用发电级 ARC 聚变电站两套核心机型,面向科研机构、能源企业提供从原型验证到并网发电的全套聚变解决方案,同步配套磁体量产制造、装置运维、聚变工程设计技术服务,依靠高磁场压缩等离子体体积的核心思路大幅降低聚变设备建造与运营成本,目标实现零碳、可持续的规模化聚变电力供应。
美国Commonwealth Fusion CFS 高温超导托卡马克整体分为 SPARC 紧凑型净能量验证装置、ARC 商用并网聚变电站两大整机型号,两套设备均搭载自研 REBCO 高温超导磁体体系,统一配套 PIT VIPER 超导电缆、NINT 无绝缘环向场磁体制造工艺,磁体运行制冷条件远优于传统铌基低温超导设备,可采用液氖、液态氢简易制冷方案。SPARC 为实验验证级托卡马克,定位完成聚变净能量增益科学验证,整机采用小型化环形腔体结构,内部配置十八组 D 形环向场高温超导磁体、多组极向场磁体与立式中心螺线管磁体协同约束等离子体,腔体内部搭配钨基面向等离子体部件耐受超高温粒子冲击,搭载离子回旋共振辅助加热系统提升等离子温度,支持氘氚燃料稳定脉冲运行,整套装置磁体峰值磁场强度极高,紧凑腔体尺寸大幅缩减厂房占地,设备配套完整氚循环处理、真空维持、等离子诊断监测子系统,主要用于收集高场聚变运行数据,消除商用机组工程风险。ARC 是 SPARC 迭代放大后的商用发电托卡马克,腔体径向尺寸显著扩容,优化磁体排布结构进一步提升稳态运行能力,采用长周期脉冲工作模式减少停机间隔,配套完整热能转换发电回路可直接向电网输送稳定电力,磁体体系沿用 SPARC 成熟高温超导架构并升级线缆承载能力,同步优化真空腔体模块化拆装设计降低检修难度,面向商业化持续供电场景设计完整氚自持循环、余热回收、辐射屏蔽集成模块,可适配规模化电站批量建造。两类托卡马克所配套高温超导磁体分为三大标准化细分单元,环向场 TF 磁体采用 NINT 无绝缘盘式线圈结构,适配托卡马克外围环形磁场约束;极向场 PF 磁体负责等离子体垂直位置控制,采用 PIT VIPER 大电流超导电缆绕制,可承受极端电磁机械载荷;中心螺线管 CS 磁体位于腔体中心,用于生成等离子体启动感应电流,另有 CSMC 中心螺线管原型线圈作为磁体验证测试单元,所有磁体单元均支持单独量产供货,可单独对外提供高温超导磁体、超导电缆零部件,满足其他科研聚变设备配套需求,科研验证场景选用 SPARC 整机,规模化并网发电项目选用 ARC 商用托卡马克,磁体组件可拆分单独采购用于各类高场科研设备改造。
美国Commonwealth Fusion公司主要产品型号如下,欢迎咨询选购:
一、高温超导托卡马克聚变整机系统
SPARC 紧凑型净能量增益验证托卡马克装置
ARC 商用并网发电级托卡马克聚变电站
二、高温超导磁体及原型验证线圈
环向场 TF 磁体
SPARC TF D 形量产环向场磁体
ARC TF 商用机组环向场超导磁体
TFMC 环向场模型验证线圈
极向场 PF 磁体
SPARC PF 等离子体位形控制超导磁体
ARC PF 长脉冲商用极向场磁体
中心螺线管 CS 磁体
CSMC 中心螺线管原型测试线圈
SPARC CS 主机中心感应励磁磁体
ARC CS 商用大功率中心螺线管总成
三、高温超导导体与特种超导电缆
PIT VIPER 大电流脉冲型高温超导电缆
REBCO 稀土钡铜氧化物高温超导基带
NINT 无绝缘盘式超导线圈绕制组件
四、托卡马克真空腔体与核心等离子体部件
SPARC 模块化环形真空腔体总成
ARC 大型一体化商用真空腔体
钨基面向等离子体防护组件
氚自持循环处理成套子系统
五、等离子体加热、真空与诊断配套设备
ICRH 离子回旋共振加热系统
多通道等离子体综合诊断系统
超高真空机组维持模块
六、超导磁体专项测试验证设备
20T 大孔径高温超导磁体验证样机
HTS 超导磁体力学耐压测试工装
REBCO 超导带材通流耐久测试平台
七、商用聚变电站后端发电配套系统
ARC 聚变热能 - 电能转换回路
电站余热回收集成模块
聚变堆本体辐射屏蔽成套组件
其他注意事项:
更详细的技术资料需通过提供项目详情获取,欢迎咨询。
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