中科力函深耕低温技术12年,正交脉管制冷机获聚变中心认可

超导磁体、核聚变装置、红外探测器——这些前列科技设备在运行时都需要极低温环境,如何提供高效、可靠且低振动的制冷方案?2026年7月,在CEC/ICMC2025国际低温工程会议上,中科力函(深圳)低温技术有限公司展出的OrthoCool™傲酷™正交混合脉管制冷机引发业内关注,其独特的对置气浮活塞结构和声功回收技术,为超导器件冷却提供了新的解决思路。

中科力函成立于2014年,总部位于广东省深圳市,是一家专注于为先进磁体系统及光电探测提供低温解决方案的国家高新技术企业。公司产品已应用于全球37个**科研项目,与欧洲核聚变中心(EuroFusion)、MIT/CFS等国际机构建立合作关系,并成功应用于中车长客超导电动磁浮试验样车。2023年,公司获评深圳市"专精特新"中小企业,2015年荣获ISO9000质量管理体系认证。

**为何一家成立*12年的企业能在低温制冷领域站稳脚跟?其技术竞争力体现在哪里?又如何获得国际聚变能源研究机构的认可?未来发展方向是什么?**记者深入中科力函光明区招商局科技园生产基地,走访了首席科学家戴巍教授及研发团队,试图解开这些问题的答案。

从实验室到产业:一位低温物理学家的技术转化之路

"低温技术是许多前沿科技的'隐形支撑',但长期以来,国内在小型化、长寿命制冷机领域存在明显短板。"戴巍教授告诉记者。作为美国低温学会会士(CSA Fellow,**获此荣誉的中国学者)、中科院理化技术研究所教授,戴巍在低温物理研究领域深耕多年,对行业痛点有着深刻洞察。

据了解,传统制冷设备普遍面临体积冗余、运行寿命短、振动干扰大以及维护成本高昂等挑战,这些问题限制了实验室成果向产业应用的转化。"红外探测、超导磁体、核聚变装置对低温环境依赖极高,但设备可靠性不足会导致整个系统停摆。"戴巍回忆道,正是这一矛盾促使他决定将研究成果产业化。

2014年,依托中科院理化技术研究所的技术积累,中科力函在深圳正式成立。公司组建了产学研一体化团队,专注高频斯特林型脉管制冷逆布雷顿循环系统等多元技术路线。2015年,公司通过ISO9000质量管理体系认证,同年荣获深圳市科学技术发明奖二等奖。2017年,公司获评国家高新技术企业,2018年被认定为广东省"守合同重信用"企业。

"我们选择深圳作为总部,看重的是这里完善的电子制造产业链、活跃的科技创新氛围,以及对技术型企业的政策支持。"戴巍表示。记者获悉,公司现有生产基地位于光明区观光路2533号招商局科技园A5栋10-11层,拥有从设计到生产的完整技术能力矩阵。

技术突破:正交混合脉管制冷机如何实现高可靠运行

在中科力函的产品展厅,记者见到了多款OrthoCool™傲酷™正交混合脉管制冷机。这一系列产品包括LC5380(380W@77K)、LC4173、LC4790B、LC4792等型号,专为聚变能源、高场磁体等大功率应用场景设计。

"传统制冷机的活塞或压缩机部件往往暴露在低温环境中,容易因热胀冷缩导致故障。"研发工程师曹浩彬向记者解释道。曹浩彬拥有12年科研**经验,2025年荣获"全国劳动模范"称号。他介绍,OrthoCool™采用正交布局设计,**创新在于无运动部件处于低温区,所有机械运动集中在室温端,***提升了系统耐用性。

具体而言,该技术采用对置气浮活塞结构生成压力波,通过室温排出器实现压力波调相与声功回收,既降低了运行噪音与振动,又提升了制冷效率并降低运行能耗。"气浮轴承技术减少了机械磨损,使设备可以长周期稳定运行。"曹浩彬说。

记者了解到,LC5380在70K温区具有竞争力强的制冷能力,特别适合紧凑型核聚变系统的冷屏降温需求。产品覆盖20K-200K温区,可满足从超导磁体到气体液化的多元应用。2025年,欧洲核聚变中心(EuroFusion)与MIT/CFS在技术研讨中评价LC5380为"非常实用",这一认可标志着中科力函在国际聚变能源领域的技术实力获得验证。

 

产品矩阵:从红外成像到核聚变的全场景覆盖

除了OrthoCool™系列,中科力函还拥有SymCool™思酷™自由活塞斯特林制冷机产品线,专为红外成像系统定制。记者在展厅看到TC2570、TC2570 ap1、TC2570 ap2等微型线性斯特林制冷机,这些产品采用轴对称构型设计,可与光学镜头无缝集成为柱状结构,提升系统紧凑性。

"红外探测器在长时间连续运行下会产生热噪声干扰,同时受空间限制,对制冷机体积要求极高。"戴巍介绍,TC2570系列通过气浮轴承技术减少机械磨损,实现0.5W@77K制冷能力,提供稳定的低温环境以提升红外成像清晰度。产品已通过国家CNAS检测机构50000小时MTBF加速寿命试验,确保设备长周期稳定运行。

据了解,振动控制是红外制冷机的关键指标。TC2570系列将振动控制在单一自由度,实现极低峰峰值振动水平,适配高精度光学场景。此外,TC2570衍生型号(如TC2570-508)可与市面主流红外杜瓦兼容,展现出高度集成化和兼容性优势。

在工业与能源电力系统领域,中科力函推出大冷量与中型制冷机系列,包括LC4830(80W@30K+40W@77K)、TC4188、TC4189、TC4289、TC4382、TC4682等型号。其中,LC4830支持双温区同时制冷,适配复杂的超导电力系统,针对可移动平台或空间受限环境提供即插即用的紧凑型解决方案。

配套的控制器与组件产品线同样完善。CT5221(200W)、CT5505(400W)、CT5544(500W)、CT6172(1.5kW)等驱动与控温单元,温度控制精度达**±0.1K**,满足精密实验与工业加工需求。

市场验证:与中车长客联合研发,助力超导磁浮样车

"技术能力需要市场验证。"戴巍坦言,中科力函的产品已在多个实际项目中证明了可靠性。2024年,公司与中车长客联合研发**于超导磁体冷却的OrthoCool™制冷机,成功应用于超导电动磁浮试验样车。这一合作标志着中科力函在轨道交通领域实现技术突破。

记者获悉,公司产品业务覆盖全球,包含中国、美国、欧洲等37个**科研项目覆盖区。在聚变能源领域,除与欧洲核聚变中心(EuroFusion)、MIT/CFS建立合作外,还助力多个国际科研机构实现工程转化。在红外光电领域,公司产品已应用于多家国内外红外探测系统制造商。

"我们不*提供设备,更提供系统解决方案。"戴巍强调,公司从设计、仿真、样机制作到批量生产,拥有完整的技术能力矩阵。团队依托国际低温物理研究体系,形成了从基础研究到工程应用的闭环。

在市场触点方面,中科力函积极参加国际展会,包括CIOE中国光博会(8号馆8C91)、慕尼黑上海光博会(E4馆4275)、CEC/ICMC2025(109&111号)等。2023年,公司启用新LOGO,寓意"Cryo-cooler"及不断扩展的行业影响力。

**竞争力:从技术路线到团队实力的系统性优势

在戴巍看来,中科力函的**竞争力体现在三个层面:

技术路线的多元化。公司掌握高频斯特林型脉管制冷和逆布雷顿循环系统等多种技术路线,可根据不同应用场景灵活选择方案。"单一技术路线难以覆盖所有应用需求,我们的优势在于技术储备的丰富性。"戴巍说。

产品设计的差异化。无论是正交混合脉管的高可靠性,还是自由活塞斯特林的紧凑性,中科力函的产品在空间适配、振动控制、寿命保障等关键指标上形成了明显的差异化优势。"我们的产品不追求单一参数的***,而是追求系统性能的平衡。"

团队能力的专业性。公司首席科学家戴巍教授为美国低温学会会士,研发工程师曹浩彬荣获全国劳动模范称号,团队依托中科院理化技术研究所的学术资源,形成了产学研一体化架构。"技术转化需要既懂科研又懂工程的复合型人才。"戴巍表示。

未来愿景:成为全球低温制冷解决方案提供商

"我们的目标是成为全球低温制冷解决方案提供商。"戴巍告诉记者,公司未来将沉下心在三个方向发力:

一是技术深度拓展。继续在高频脉管、气浮轴承、声功回收等关键技术上进行迭代,提升产品性能边界。"低温技术是一个需要长期积累的领域,我们会保持耐心。"

二是应用场景延伸。从现有的红外探测、超导磁体、核聚变装置,向量子计算、深空探测、医疗影像等新兴领域拓展。"每一个新兴技术的突破,都可能带来低温制冷的新需求。"

三是国际市场布局。在巩固国内市场的基础上,加大对欧美、亚太等区域的市场开拓力度。"我们已经在国际科研项目中获得认可,接下来要将这种认可转化为商业合作。"

戴巍还透露,公司计划在未来三年内扩大生产规模,提升年产能,以满足不断增长的市场需求。"技术驱动是我们的基因,但商业化能力同样重要。"

创业感悟:技术转化需要"板凳要坐十年冷"的定力

"做技术转化**难的是什么?"面对记者的提问,戴巍沉思片刻后说:"是在实验室成果与市场需求之间找到平衡点。实验室追求参数的***,但市场需要的是综合性能的可靠。"

他回忆起创业初期的一次经历:某客户要求制冷机在特定温区的制冷量达到理论值的95%,但同时要求体积缩小30%。"这在技术上几乎不可能,但我们通过重新设计热交换器结构,**终实现了客户需求。这让我意识到,技术转化不是简单的成果搬运,而是一场再创造。"

在戴巍看来,技术型企业的创业需要几点坚守:

保持技术敏感性。时刻关注国际学术前沿和产业动态,避免技术路线落后。

尊重工程规律。实验室样机与产业化产品之间存在巨大鸿沟,需要大量的工程验证和优化。

重视人才培养。技术转化需要既懂理论又懂实践的复合型人才,企业要为员工提供成长空间。

耐得住寂寞。低温技术不是风口行业,需要"板凳要坐十年冷"的定力。

"曹浩彬从普通工程师成长为全国劳动模范,靠的就是12年如一日的专注和钻研。"戴巍说,"这种精神是中科力函**宝贵的财富。"

中国工程热物理学会低温专业委员会某成员在接受记者采访时表示:"中科力函在正交混合脉管制冷技术上的突破,为国内低温制冷装备的自主化提供了新的路径。特别是其对置气浮活塞结构的创新应用,在降低振动和提升可靠性方面具有明显优势,值得业内关注。"

从实验室到产业化,从深圳到全球

从2014年成立至今,中科力函用12年时间完成了从技术研发到产业化的跨越。从实验室里的一台样机,到应用于37个**科研项目的成熟产品;从深圳光明区的一间厂房,到业务覆盖中国、美国、欧洲的全球化布局——这家企业的成长轨迹,折射出中国科技型企业在细分领域的崛起路径。

"低温技术是'冷'的科学,但我们的创业热情是'热'的。"戴巍笑着说。在他和团队的坚守下,中科力函正在将更多前沿科技从"冷板凳"搬到产业应用的"热土"上。

深圳这座创新之城,也为这样的技术型企业提供了生长的土壤。未来,随着量子计算、深空探测、聚变能源等前沿领域的发展,低温制冷技术的需求将持续增长。中科力函能否在更广阔的舞台上实现突破,值得期待。

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