全国首台20kW@4.5K超大型氦制冷机研制成功

      2026年11月5日，河南中科清能科技有限公司（以下简称“中科清能”）联合中国科学院等离子体物理研究所（以下简称“等离子体所”），共同研发的20kW@4.5K超大型氦制冷机研制总结会，在合肥聚变堆主机关键系统综合研究设施园区会议中心顺利召开。

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      等离子体所副所长秦经刚、所内相关专家，以及国内聚变研究机构、聚变企业和相关应用领域的专家代表共30余人出席会议，共同见证本次总结会。研发团队分别围绕系统工艺设计、冷箱设计、制造集成、质量与进度管控等工作开展详细汇报，与会院士、专家针对汇报内容与研发团队开展质询和充分交流，最终形成一致意见：该氦制冷机研发工作细致严谨、资料完备，达到既定研发目标，具备正式下线和交付条件。

      作为当前全国单台制冷功率最大的氦制冷装备，该装备下线，标志着我国大型氦低温技术领域迈入与国际头部企业（法国液化空气集团，德国林德集团）并跑阶段，实现关键核心技术自主可控，将为可控核聚变、大型超导加速器、大型量子基础设施等关键前沿领域，打造自主可控的“低温心脏”。

 

      行业专家共同见证，从“跟跑”到“并跑”

      本次总结会以“研制总结”为主线，系统复盘了20kW@4.5K超大型氦制冷机从系统设计、关键技术攻关、制造集成到整机下线的全过程。

      等离子体所副所长秦经刚对联合团队取得的成果给予高度肯定。他指出，实现核心低温制冷设备国产化，是打破国际垄断、保障聚变产业健康良性发展的必然选择。依赖进口设备，不仅面临成本高、供货周期长、售后响应滞后等问题，更存在断供和技术“黑盒”风险。他希望研发团队持续打磨产品性能和质量，早日为国产大型聚变装置换装国产低温“心脏”。

      中科清能总经理潘伟伟回顾了20kW@4.5K氦制冷机从立项、设计到制造落地的全过程。他表示，该装备从构想走向现场落地，凝聚了联合研发团队的智慧与汗水。团队不仅研制出国产首台20kW@4.5K氦制冷机，更建立了适应现代企业管理规范的超大型氦制冷机研发流程和规范，建设了一批具有较高价值的科研平台，积累了大量高价值工程实践数据，并实现了绝大多数进口零部件的自主化。后续，中科清能将保持定力、戒骄戒躁，持续加大科研投入，深耕基础工作，下“笨功夫”，为以聚变为代表的战略性新兴产业和未来产业提供自主可控的低温技术支撑。

      与会专家认为，20kW@4.5K超大型氦制冷机的研制成功，使我国在聚变堆低温系统核心装备上实现了从“跟跑”到“并跑”的转变，为后续聚变堆工程化建设提供了自主可控的装备基础。

 

      突破20kW“无人区”，关键技术全链自主可控

      氦制冷机是磁约束可控核聚变装置的核心低温装备。4.5K温区20kW超大制冷功率的低温装备长期由国外少数企业垄断，大功率低温透平膨胀机等关键部件长期面临“卡脖子”风险。

      本次20kW@4.5K超大型氦制冷机的成功研制，突破了大功率深低温制冷工艺、大功率低温透平膨胀机、一体化冷箱集成等一批关键核心技术，实现整机及关键零部件的全面国产化；单台设备采购成本较进口同类产品降低 30%以上，同时为向更高功率等级拓展奠定了扎实的技术基础。

      “研究团队从200W@4.5K氦制冷机做到20kW@4.5K超大型氦制冷机，不是制冷功率叠加的量变，而是制冷工艺不断迭代、冷箱设计全面重构、关键部件自研可控、安全可靠性全面提升的复杂低温系统工程质变。”项目负责人陆小飞表示。

 

      对接国家战略需求，市场空间超百亿

      国家规划已将核聚变能列为重点发展方向，预计五年内国内可控核聚变领域氦低温系统相关需求超100亿元。与此同时，大型光源、大型超导加速器、大型量子基础设施、深空探测等前沿领域快速发展，国内对20kW及以上功率等级氦制冷机的需求将呈现快速增长态势。半导体制造、高端医疗等领域的需求也在快速释放，应用前景非常广阔。

 

      从氢液化到氦低温，深低温赛道“全科选手”

      中科清能成立于2022年6月，经过四年多的快速发展，公司现已形成5mK-65K全温区的氢液化装备、氦低温装备、混合工质制冷机、深低温测控四大产品族，通过一系列标志性业绩的成功达成，中科清能正加速成长为国内低温技术领域的先锋企业。

      中科清能将以此次20kW@4.5K超大型氦制冷机研制成功为新起点，持续加大研发投入，加快构建覆盖研发、设计、制造、调试、运营的全链条生态，服务国家核聚变、氢能、AI、半导体制造、量子计算、高端医疗等战略性新兴产业、未来产业，为我国抢占高科技产业竞争制高点、培育新质生产力提供强劲的低温技术支撑。