联邦聚变系统公司（CFS）于 2026 年国际消费电子展（CES）上宣布，已为其 “斯巴达克斯”（Sparc）聚变反应堆完成首台磁体的安装工作。该演示性装置计划于明年正式启动运行。
这台磁体是反应堆所需 18 台磁体中的首台。待反应堆全部完工后，18 台磁体将共同构成一个环形结构，产生强磁场以约束并压缩超高温等离子体。如果一切进展顺利，这些等离子体释放的能量将超过加热和压缩过程中消耗的能量。
历经数十年的技术攻关与多次延期后，聚变能源的商业化似乎已触手可及 —— 联邦聚变系统及其竞争对手正全力竞速，目标是在 21 世纪 30 年代初实现聚变电力并网。一旦技术落地，聚变能源有望以类传统火电厂的模式，为人类提供近乎无限的清洁能源。
联邦聚变系统联合创始人兼首席执行官鲍勃・穆加德表示，“斯巴达克斯” 反应堆磁体的核心部件均已完工，公司预计将于今年夏末完成全部 18 台磁体的安装工作。“今年上半年，随着我们组装这项革命性技术，相关安装工作将会紧锣密鼓地推进。”
这些 D 形磁体安装完成后，将竖直固定在一个宽 24 英尺、重 75 吨的不锈钢环形装置上，该装置名为低温恒温器，已于去年 3 月安装就位。每台磁体重约 24 吨，能产生 20 特斯拉的磁场强度，约为常规核磁共振成像（MRI）仪磁场强度的 13 倍。穆加德称：“这种磁体的威力足以吊起一艘航空母舰。”
为达到如此强劲的磁场强度，磁体需要被冷却至零下 253 摄氏度（零下 423 华氏度），以确保能够安全传导超过 3 万安培的电流。而在环形磁体内部，等离子体的燃烧温度将超过 1 亿摄氏度。
为在 “斯巴达克斯” 反应堆启动前尽可能排查所有技术故障，联邦聚变系统于当日宣布，正与英伟达及西门子合作，开发该反应堆的数字孪生模型。其中西门子将提供设计与制造软件，助力收集相关数据并输入英伟达的Omniverse（全宇宙）数字协作平台数据库。
穆加德表示，这并非联邦聚变系统首次开展模拟实验 —— 公司此前已进行大量仿真运算，用以预测反应堆各部件的性能表现，但现有的模拟均为孤立运行。他指出，借助数字孪生模型，“这些模拟将不再是仅用于设计阶段的孤立实验，而是会全程与实体反应堆同步运行，我们将持续对比二者的运行数据”。
联邦聚变系统正与英伟达、西门子合作开发 “斯巴达克斯” 聚变反应堆的数字孪生模型。
联邦聚变系统希望，能够先在数字孪生模型中开展实验或调整参数，再将成熟方案应用于实体反应堆。穆加德说：“数字孪生模型将与实体反应堆并行运转，帮助我们更快速地从设备运行中积累经验。”
建造 “斯巴达克斯” 反应堆耗资巨大。截至目前，联邦聚变系统已筹集近 30 亿美元资金，其中包括去年 8 月完成的 8.63 亿美元 B2 轮融资，投资方涵盖英伟达、谷歌以及其他近 36 家投资机构。该公司规划的首座商业级聚变电站 “阿尔克”（Arc），将成为全球首座同类型电站。据联邦聚变系统估算，这座电站的建设成本或将再达数十亿美元。
穆加德希望，数字孪生技术与人工智能技术的加持，能助力公司早日实现聚变电力并网。他表示：“随着机器学习工具的不断优化、数字模型的精准度持续提升，我们有望进一步加快技术落地进程。这一点至关重要，因为聚变能源并网已刻不容缓。”
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责任编辑：郭明煜
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