蹲點·探新 | 零下269℃的“突圍”
【編者按】 創新，是破局開路的關鍵引擎。在加快打造“創新浙能”的實踐路上，集團系統上下積極“亮劍”，扎根能源保供、項目建設、產業升級等各領域，踴躍創新“動力源”，為奮進能源高質量發展挑重擔、解難題、做先鋒，在火熱一線奮力擦亮“浙能我能 以心向新”黨建品牌，助推構建清潔低碳、安全可靠、高效節能的新型能源體系。
本網特別推出“蹲點·探新”系列，系統聯動基層新聞宣傳隊伍，直奔攻堅一線，記錄生動現場，講述創新浙能故事。
在量子計算、低溫超導、先端醫療、國防軍工等戰略領域，液氦溫區脈管制冷機猶如一臺“超級冰箱”，為量子比特穩定、超導磁體運行提供著4.2K（約零下268.95℃）的極低溫環境。近年來，這項技術和配套組件已成為制約我國高端產業發展的“卡脖子”難題。
為破解困局，白馬湖實驗室氫能儲運團隊正進行著一場“突圍”。從圖紙設計到樣機落地，從良品率低迷到性能達標，他們如何在工藝與設計的矛盾中尋找平衡？又如何打破國際壟斷，以自主創新闖出一條國產化道路？
走進深冷技術實驗室，一臺銀灰色脈管制冷機平穩運轉，低沉而均勻的聲響，是科研人員最安心的信號。目前，這款脈管制冷機已完成實驗室性能驗證，制冷量、降溫時間、系統功耗等核心指標全面達到國際一流水平，正處于量產前的關鍵工藝改進階段。
脈管制冷機樣機。 王紫璇 攝
看似順暢的運行背后，是團隊無數次在工藝與性能之間的反復磨合。2025年8月下旬，團隊首次實現核心性能指標全面突破。但他們沒有急于發布成果，而是沉在實驗室里，用半年多時間開展多輪結構迭代與驗證，在性能最優與加工可行之間尋找最佳平衡點。
部分設計方案在理論上性能完美，但機械加工、焊接工藝難以落地，加工五套設備往往只能成功一套；而簡化工藝、便于生產的設計，又可能犧牲部分核心性能。“我們要做的，就是在保證性能達標的前提下，找到那個加工可行性的‘最優解’。”團隊技術負責人方凱博士說。
團隊正在進行產品性能測試。 王紫璇 攝
在一次常規實驗中，設備整體性能優于以往，但一級流道阻力反常的大于二級流道。在經過五輪實驗分析后，團隊沒有放過這一細微的偏差，經過精細化測試與反復排查，最終鎖定癥結：焊接時微小焊料堵塞了流道，導致一級流道性能下降、阻力異常。
團隊精細檢測產品工藝。 王紫璇 攝
除此之外，供應商產品質量不穩定等問題，也有可能成為研發路上的“攔路虎”。在采訪過程中，方凱從干燥箱里拿出了兩大包廢棄的金屬絲網，這種用于裝填制冷機的回熱填料需要保持潔凈、平整，否則稍有不慎就會影響制冷機的性能。由于供應商提供的不同批次產品良莠不齊，團隊用一個下午的時間從5000多片薄如紙張的金屬絲網中篩選出了2000多片可以用于實驗的產品。
廢棄的金屬絲網。 王紫璇 攝
圖為電鏡下潔凈、平整的金屬絲網。 方凱 提供
圖為電鏡下優劣回熱填料對比。品質不佳的回熱填料在電鏡下呈現出不規則的形狀，而優質的回熱填料則呈現出規則、飽滿、光滑的球狀。 方凱 提供
如何讓國產高端制冷裝備快速走進應用場景？團隊給出的答案清晰而堅定：對標國際先進產品，實現無損替換。“我們的策略很明確，安裝接口完全按照進口產品標準設計。”方凱介紹，基于他在國外積累的工作經驗，團隊在規避國際專利壁壘的前提下，對脈管制冷機內部結構進行了深度優化。這意味著，用戶無需更改現有系統即可換上國產新機，實現性能的無縫銜接甚至超越。這一策略的背后，是沉甸甸的產業使命。
超導電力、氫能儲運、可控核聚變等未來能源關鍵技術，均依賴極低溫環境作為運行基礎，液氦溫區脈管制冷機正是能夠支撐新型能源體系的底層核心裝備。此次技術攻關，不僅可打破國外對液氦溫區脈管制冷機的技術壟斷與出口限制，實現關鍵設備的國產化替代，更補上了能源科技與量子產業全國產化鏈條上的關鍵一環，為量子計算、高端醫療、前沿科學裝置和新型能源體系建設等領域發展提供了堅實支撐。
當前，團隊正與高校、科研機構深度對接，協同推進量子系統全國產化進程。隨著工藝持續改進、良品率穩步提升，設備將進入產業化階段，為國內前沿科研與產業發展提供穩定可靠保障。
從指標突破到工藝攻堅，從實驗室樣機到產業化落地，白馬湖實驗室科研人員扎根一線、沉心鉆研，把創新寫在設備上、把成果落在產線中，以“啃硬骨頭”的韌勁破解 “卡脖子”難題。
這臺自主研發的脈管制冷機，不僅冷卻著量子芯片，也讓產業鏈的“焦慮”降溫，點亮了自主創新的信心，為浙能集團加速培育壯大新質生產力、加快推動“兩新”深度融合，寫下生動的一線注腳。