การประชุมพลังงานฟิวชันปี 2026 ที่นครเซี่ยงไฮ้เปิดเผยรายละเอียดของ HL-4 หรือ Huanliu-4 สถานีทดลองฟิวชันรุ่นใหม่ของจีน ซึ่งมีภารกิจเน้นด้านวิศวกรรมอย่างชัดเจน นั่นคือการทดสอบว่าแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูงจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือหรือไม่ภายใต้ความร้อน รังสี และแรงทางกลในสภาพแวดล้อมของอุปกรณ์ฟิวชัน
37
ความเคลื่อนไหวนี้ไม่ได้หมายความว่าจีนผลิตไฟฟ้าจากฟิวชันเชิงพาณิชย์ได้แล้ว แต่สะท้อนความพยายามเชื่อมงานทดลองพลาสมากับการสร้างแม่เหล็ก วัสดุ และระบบอุตสาหกรรมที่จำเป็นต่อเตาปฏิกรณ์ฟิวชันในอนาคต
HL-4 คือก้าวต่อไปของสายโทคาแมคจีน
ชื่อ HL สืบทอดมาจากสายอุปกรณ์ Huanliu ของสถาบัน Southwestern Institute of Physics ซึ่งประกอบด้วย HL-1, HL-2A และ HL-3 โดย HL-3 เป็นอุปกรณ์หลักรุ่นล่าสุดที่กำลังใช้งานอยู่ ส่วน HL-4 ถูกวางบทบาทให้ใกล้เคียงกับโจทย์ของเตาปฏิกรณ์มากขึ้น ไม่ใช่เพียงการทำสถิติอุณหภูมิพลาสมาสูงสุด
ความท้าทายสำคัญคือการใช้ แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง (high-temperature superconducting หรือ HTS) ที่สนามแม่เหล็กสูง รายงานจากการประชุมระบุว่า HL-4 จะตรวจสอบความน่าเชื่อถือของแม่เหล็ก HTS ขนาด 25 เทสลาในเงื่อนไขฟิวชันที่ซับซ้อน โดยมีการวางเป้าหมายให้เป็นแพลตฟอร์มทดลองพลาสมาเผาไหม้แบบทำงานต่อเนื่อง และมีค่าเกนฟิวชัน หรือค่า Q มากกว่า 5 แต่ทั้งหมดนี้ยังเป็นเป้าหมายการออกแบบ ไม่ใช่ผลการเดินเครื่องที่เกิดขึ้นแล้ว
23
ในทางปฏิบัติ HL-4 จะทดสอบว่าแม่เหล็กยังทำงานได้หรือไม่เมื่อเผชิญภาระความร้อนสูง รังสี และแรงแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแรงทางกลอย่างรุนแรง เพราะโรงไฟฟ้าฟิวชันในอนาคตไม่เพียงต้องสร้างพลาสมาที่ร้อนจัดได้ชั่วขณะ แต่ต้องมีแม่เหล็กและระบบสนับสนุนที่ทำงานซ้ำได้อย่างเสถียรและเชื่อถือได้
HL-3 ปูพื้นฐานด้านฟิสิกส์พลาสมา
HL-3 เป็นฐานสำคัญของการทดลองระยะต่อไป ในปี 2025 มีรายงานว่าอุปกรณ์ดังกล่าวบรรลุระดับอุณหภูมิ “สองร้อยล้านองศา” โดยอุณหภูมิไอออนอยู่ที่ประมาณ 120 ล้านองศาเซลเซียส และอุณหภูมิอิเล็กตรอนประมาณ 160 ล้านองศาเซลเซียส
36
42
ตัวเลขอุณหภูมิไอออนแตกต่างกันเล็กน้อยตามแหล่งข่าว โดยรายงานของ China National Nuclear Corporation (CNNC) ที่เผยแพร่หลังการประกาศในเดือนมีนาคม 2025 ระบุไว้ที่ 117 ล้านองศาเซลเซียส ขณะที่บทสรุปภายหลังใช้ตัวเลข 120 ล้านองศาเซลเซียส
34
42 ประเด็นสำคัญคือ HL-3 แสดงให้เห็นการเดินเครื่องในระดับอุณหภูมิมากกว่า 100 ล้านองศา ซึ่งเป็นช่วงสำคัญของงานวิจัยพลาสมาฟิวชันขั้นสูง ไม่ใช่การผลิตไฟฟ้าเชิงพาณิชย์
จีนยังมีแผนยกระดับ HL-3 เพื่อทดลองพลาสมาเผาไหม้ราวปี 2027
32
36 การทดลองดังกล่าวจะช่วยขยับงานวิจัยจากการสร้างเงื่อนไขพลาสมาสุดขั้ว ไปสู่การศึกษาพฤติกรรมของพลาสมาที่ได้รับความร้อนจากปฏิกิริยาฟิวชันของตัวเองมากขึ้น
แผนแม่เหล็ก 25 เทสลาแยกจากตัวโครงการ HL-4
พร้อมกับการเปิดเผยแผน HL-4 ยังมีการประกาศความร่วมมือด้านอุตสาหกรรมอีกชุดหนึ่ง กลุ่มความร่วมมือด้านนวัตกรรมในพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซี ซึ่งนำโดย China Fusion Energy และมีบริษัทกับสถาบันอีก 8 แห่งเข้าร่วม เปิดแผนพัฒนาแม่เหล็กโทคาแมคสนามสูงที่ใช้เทคโนโลยี HTS โดยระบุว่าออกแบบมาเพื่อรองรับความต้องการของ HL-4
18
19
แผนงานมีหมุดหมายสำคัญสองระยะ ได้แก่
- ภายในปี 2028: สร้างสายพัฒนาและทดสอบแม่เหล็ก HTS สนามสูงขนาด 25 เทสลาแห่งแรกให้เสร็จ
- ภายในปี 2030: พัฒนาแม่เหล็กต้นแบบให้เสร็จ
กำหนดการเหล่านี้หมายถึงโครงสร้างพื้นฐานสำหรับพัฒนาแม่เหล็กและการผลิตต้นแบบ ไม่ได้แปลว่า HL-4 จะสร้างหรือเริ่มเดินเครื่องเสร็จในช่วงเวลาเดียวกัน การแยกสองหมุดหมายนี้มีความสำคัญ เพราะสายทดสอบอาจพร้อมก่อนการสร้างต้นแบบ และต้นแบบที่เสร็จแล้วก็ยังต้องพิสูจน์การทำงานระยะยาวในสภาพแวดล้อมฟิวชันอีกขั้นหนึ่ง
21
23
แนวทางที่รวมบริษัทหลายแห่งเข้าด้วยกันยังชี้ให้เห็นว่าแผนฟิวชันของจีนไม่ได้พึ่งพาเพียงสถาบันวิจัย แต่ครอบคลุมตั้งแต่การผลิตตัวนำยิ่งยวด การสร้างแม่เหล็ก ระบบทำความเย็นยวดยิ่ง แหล่งจ่ายไฟ ไปจนถึงวิศวกรรมโครงสร้างและการทดสอบ
แม่เหล็ก BEST หนัก 582 ตันสำคัญอย่างไร
แม่เหล็กสนามโทโรดัลน้ำหนัก 582 ตันที่ทดสอบในเดือนกรกฎาคมเป็นส่วนหนึ่งของโครงการอีกโครงการหนึ่ง คือ Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak หรือ BEST สถาบันฟิสิกส์พลาสมาของจีนระบุว่าได้ทดสอบระบบแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดหลักจนถึงสมรรถนะเต็มรูปแบบ รวมถึงแม่เหล็กสนามโทโรดัลและขดลวดโซลินอยด์กลางที่ใช้เทคโนโลยีซึ่งพัฒนาภายในประเทศ
22
31
หมุดหมายนี้มีความสำคัญด้านการผลิตและการบูรณาการระบบ เพราะแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดขนาดใหญ่เป็นหัวใจของการกักพลาสมาในโทคาแมค อย่างไรก็ตาม การผ่านการตรวจรับและการทดสอบเต็มพารามิเตอร์ไม่เท่ากับการผลิตไฟฟ้าจากฟิวชันได้สุทธิ
BEST ยังคงเป็นโครงการทดลองที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง โดยตั้งเป้าแล้วเสร็จในปี 2027 และมีเป้าหมายสาธิตการผลิตไฟฟ้าจากฟิวชันราวปี 2030
25
52
ความแตกต่างของแต่ละโครงการสรุปได้ดังนี้
- HL-3: แสดงให้เห็นความก้าวหน้าในการสร้างพลาสมาที่มีเงื่อนไขเข้มข้นขึ้น
- HL-4: มุ่งทดสอบสมรรถนะของแม่เหล็ก HTS ที่เกี่ยวข้องกับเตาปฏิกรณ์ ภายใต้สภาพแวดล้อมฟิวชัน
- BEST: เดินหน้าโทคาแมคตัวนำยิ่งยวดอีกโครงการหนึ่ง เพื่อมุ่งสู่การทดลองพลาสมาเผาไหม้และการสาธิตการผลิตไฟฟ้า
ทั้งสามโครงการเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามด้านฟิวชันของจีน แต่ไม่ใช่หมุดหมายเดียวกันและไม่ควรนำมาใช้แทนกัน
ฟิวชันในยุทธศาสตร์เทคโนโลยีของจีน
แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมระยะ 5 ปี ฉบับที่ 15 ของจีน ครอบคลุมช่วงปี 2026–2030 และจัดให้พลังงานฟิวชันอยู่ในกลุ่มเทคโนโลยีแนวหน้าที่ให้ความสำคัญ นักวิเคราะห์มองว่าแผนดังกล่าวเน้นการพึ่งพาตนเองทางเทคโนโลยีและการสร้างขีดความสามารถภายในประเทศสำหรับอุตสาหกรรมยุทธศาสตร์
46
51
ดังนั้น HL-4 แผนแม่เหล็ก 25 เทสลา และ BEST จึงสะท้อนยุทธศาสตร์ด้านห่วงโซ่อุปทานพอ ๆ กับยุทธศาสตร์ด้านฟิสิกส์พลาสมา จีนกำลังพยายามสร้างระบบอุตสาหกรรมที่จำเป็นต่อโทคาแมคขั้นสูง ทั้งตัวนำยิ่งยวด แม่เหล็ก ระบบทำความเย็น แหล่งจ่ายไฟ และวิศวกรรมเตาปฏิกรณ์ ขณะเดียวกันก็เดินหน้าพัฒนาสมรรถนะของพลาสมา
ตัวเลขที่มีการกล่าวถึงบ่อยครั้งว่า จีนอาจลงทุน มากกว่า 300,000 ล้านหยวน ในฟิวชันและอุตสาหกรรมอนาคตอื่น ๆ จนถึงปี 2030 ควรพิจารณาด้วยความระมัดระวัง แหล่งข้อมูลที่มีอยู่ระบุว่าเป็นการประเมินการลงทุนในฟิวชันรวมกับอุตสาหกรรมอนาคตอื่น ไม่ใช่งบประมาณด้านฟิวชันโดยเฉพาะหรือวงเงินสำหรับ HL-4 ที่มีเอกสารยืนยันอย่างชัดเจน
49 ข้อสรุปที่ปลอดภัยกว่าคือ ฟิวชันกลายเป็นหนึ่งในพื้นที่ลงทุนเชิงยุทธศาสตร์ของจีน แต่หลักฐานที่มีอยู่ยังไม่ยืนยันตัวเลขงบประมาณฟิวชันระดับประเทศโดยเฉพาะ
สรุป
HL-4 ควรถูกมองว่าเป็นความพยายามของจีนในการลดช่องว่างระหว่างการทดลองโทคาแมคที่สร้างสถิติด้านพลาสมา กับงานวิศวกรรมอันซับซ้อนของเตาปฏิกรณ์ฟิวชันในอนาคต
ผลการทดลองอุณหภูมิสูงของ HL-3 แสดงความก้าวหน้าด้านฟิสิกส์ ขณะที่แม่เหล็ก BEST น้ำหนัก 582 ตันแสดงให้เห็นความสามารถที่เพิ่มขึ้นในการผลิตและทดสอบชิ้นส่วนตัวนำยิ่งยวดขนาดมหึมา ส่วนแผน HL-4 เพิ่มโจทย์ที่ยากขึ้นอีกระดับ นั่นคือการพิสูจน์ว่าแม่เหล็ก HTS จะทนต่อสภาพแวดล้อมรุนแรงและต่อเนื่องภายในอุปกรณ์ฟิวชันได้หรือไม่
นี่เป็นก้าวที่มีความหมายในการแข่งขันพลังงานฟิวชันระดับโลก แต่ยังคงเป็นก้าวไปสู่ความสามารถระดับเตาปฏิกรณ์ ไม่ใช่หลักฐานว่าพลังงานฟิวชันเชิงพาณิชย์พร้อมใช้งานแล้ว