จีนเปิดแผน HL-4 ดันแม่เหล็ก 25 เทสลา สู่ยุทธศาสตร์ฟิวชันปี 2030

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 3642

ตัวเลขอุณหภูมิไอออนแตกต่างกันเล็กน้อยตามแหล่งข่าว โดยรายงานของ China National Nuclear Corporation (CNNC) ที่เผยแพร่หลังการประกาศในเดือนมีนาคม 2025 ระบุไว้ที่ 117 ล้านองศาเซลเซียส ขณะที่บทสรุปภายหลังใช้ตัวเลข 120 ล้านองศาเซลเซียส 3442 ประเด็นสำคัญคือ HL-3 แสดงให้เห็นการเดินเครื่องในระดับอุณหภูมิมากกว่า 100 ล้านองศา ซึ่งเป็นช่วงสำคัญของงานวิจัยพลาสมาฟิวชันขั้นสูง ไม่ใช่การผลิตไฟฟ้าเชิงพาณิชย์

จีนยังมีแผนยกระดับ HL-3 เพื่อทดลองพลาสมาเผาไหม้ราวปี 2027 3236 การทดลองดังกล่าวจะช่วยขยับงานวิจัยจากการสร้างเงื่อนไขพลาสมาสุดขั้ว ไปสู่การศึกษาพฤติกรรมของพลาสมาที่ได้รับความร้อนจากปฏิกิริยาฟิวชันของตัวเองมากขึ้น

แผนแม่เหล็ก 25 เทสลาแยกจากตัวโครงการ HL-4

พร้อมกับการเปิดเผยแผน HL-4 ยังมีการประกาศความร่วมมือด้านอุตสาหกรรมอีกชุดหนึ่ง กลุ่มความร่วมมือด้านนวัตกรรมในพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซี ซึ่งนำโดย China Fusion Energy และมีบริษัทกับสถาบันอีก 8 แห่งเข้าร่วม เปิดแผนพัฒนาแม่เหล็กโทคาแมคสนามสูงที่ใช้เทคโนโลยี HTS โดยระบุว่าออกแบบมาเพื่อรองรับความต้องการของ HL-4 1819

แผนงานมีหมุดหมายสำคัญสองระยะ ได้แก่

• ภายในปี 2028: สร้างสายพัฒนาและทดสอบแม่เหล็ก HTS สนามสูงขนาด 25 เทสลาแห่งแรกให้เสร็จ
• ภายในปี 2030: พัฒนาแม่เหล็กต้นแบบให้เสร็จ

กำหนดการเหล่านี้หมายถึงโครงสร้างพื้นฐานสำหรับพัฒนาแม่เหล็กและการผลิตต้นแบบ ไม่ได้แปลว่า HL-4 จะสร้างหรือเริ่มเดินเครื่องเสร็จในช่วงเวลาเดียวกัน การแยกสองหมุดหมายนี้มีความสำคัญ เพราะสายทดสอบอาจพร้อมก่อนการสร้างต้นแบบ และต้นแบบที่เสร็จแล้วก็ยังต้องพิสูจน์การทำงานระยะยาวในสภาพแวดล้อมฟิวชันอีกขั้นหนึ่ง 2123

แนวทางที่รวมบริษัทหลายแห่งเข้าด้วยกันยังชี้ให้เห็นว่าแผนฟิวชันของจีนไม่ได้พึ่งพาเพียงสถาบันวิจัย แต่ครอบคลุมตั้งแต่การผลิตตัวนำยิ่งยวด การสร้างแม่เหล็ก ระบบทำความเย็นยวดยิ่ง แหล่งจ่ายไฟ ไปจนถึงวิศวกรรมโครงสร้างและการทดสอบ

แม่เหล็ก BEST หนัก 582 ตันสำคัญอย่างไร

แม่เหล็กสนามโทโรดัลน้ำหนัก 582 ตันที่ทดสอบในเดือนกรกฎาคมเป็นส่วนหนึ่งของโครงการอีกโครงการหนึ่ง คือ Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak หรือ BEST สถาบันฟิสิกส์พลาสมาของจีนระบุว่าได้ทดสอบระบบแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดหลักจนถึงสมรรถนะเต็มรูปแบบ รวมถึงแม่เหล็กสนามโทโรดัลและขดลวดโซลินอยด์กลางที่ใช้เทคโนโลยีซึ่งพัฒนาภายในประเทศ 2231

หมุดหมายนี้มีความสำคัญด้านการผลิตและการบูรณาการระบบ เพราะแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดขนาดใหญ่เป็นหัวใจของการกักพลาสมาในโทคาแมค อย่างไรก็ตาม การผ่านการตรวจรับและการทดสอบเต็มพารามิเตอร์ไม่เท่ากับการผลิตไฟฟ้าจากฟิวชันได้สุทธิ

BEST ยังคงเป็นโครงการทดลองที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง โดยตั้งเป้าแล้วเสร็จในปี 2027 และมีเป้าหมายสาธิตการผลิตไฟฟ้าจากฟิวชันราวปี 2030 2552

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 4651

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