給“人造太陽”造“心臟”：9家單位聯手，聚變工程化按下加速鍵

8月25日，上海，一場關於"終極能源"的大會在這裏開幕。會場上最引人注目的，不是某個裝置的參數，而是一張"路線圖"——由中國聚變能源有限公司牽頭，上海超導、東部超導、上海交通大學、上海電氣核電集團、超磁新能、能量奇點、杭氧集團、翌曦科技9家產學研單位組建的長三角創新聯合體正式亮相，目標只有一個：圍繞全球首個高溫超導強場穩態燃燒聚變實驗平臺"中國環流四號"，攻克25特斯拉高溫超導強場磁體，2028年前建成首條研製和測試線，2030年前完成原型磁體研製。

一顆"心臟"，九雙手，一份精確到年份的時間表。這意味着什麼？在聚變這個被科學家稱爲"終局賽道"的領域裏，中國正在把最硬的一仗——高溫超導磁體，從實驗室圖紙推進到工程化車間。

爲什麼磁體是"人造太陽"的心臟

要理解這場攻關的分量，得先看懂"人造太陽"的內部構造。

太陽靠自身巨大的引力與高溫點燃聚變，地球上覆制不了引力，於是人類發明了託卡馬克——一個形似"甜甜圈"的環形裝置。在這個"甜甜圈"裏，等離子體被加熱到上億攝氏度，任何固體材料碰到它都會瞬間氣化，唯一的辦法，是用一個肉眼看不見的螺旋形磁場把它"懸空"托住，不讓它接觸內壁。這個無形的"磁籠"，就是聚變裝置最核心、也最昂貴的部分。

磁場從哪來？從線圈。而線圈的材質，直接決定了裝置的天花板。

最早的託卡馬克用銅線圈。銅在通電運行時會自身發熱，跑不了多久就"力竭"，因此絕大部分銅磁體託卡馬克的運行時間只能以秒計，甚至更短。後來出現了低溫超導磁體，把線圈冷卻到接近絕對零度使用，中國的東方超環EAST、法國的WEST等全超導裝置都走這條路，國際熱核聚變實驗堆ITER更是低溫超導路線的集大成者。但低溫超導裝置體量驚人，ITER的真空室重達數千噸，堪稱"工業巨獸"，造價與工期隨之水漲船高。

再往後，就是當下這場攻關的主角：高溫超導磁體。高溫超導材料在臨界溫度下電阻爲零，能產生遠超銅磁體和低溫超導的強磁場，而磁場越強，約束等離子體的效率越高，裝置體積就能成倍縮小。公開信息顯示，高溫超導可將聚變堆體積壓縮到傳統裝置的幾十分之一——這正是"聚變小型化、商業化"最關鍵的那把鑰匙。

磁體的分量，用一組數據就能說明：據行業研究機構測算，在ITER項目中，超導磁體系統約佔總成本的28%，是佔比最大的單一系統。如果說"人造太陽"是一個燃燒着的火球，那超導磁體就是托住火球的心臟，磁場強度直接決定等離子體約束能力與整個裝置的經濟性。25特斯拉是什麼概念？地球表面磁場大約只有半高斯，臨牀常用的高端核磁共振設備也不過3特斯拉上下。而實驗室裏雖然已出現過更高的超導磁體，但把25特斯拉級高溫超導強場磁體真正用於聚變裝置、並在極端工況下穩定工作——全球尚無成熟先例。

從"洪荒70"到"環流四號"：高溫超導路線被驗證

高溫超導磁體這麼好，爲什麼此前沒人敢大規模上馬？因爲業內長期存在一個疑問：高溫超導材料性能優異，但在聚變裝置極端惡劣的工況下，能不能長時間穩定運行？這個問題，2026年初被一臺中國裝置正面回答了。

在上海臨港新片區一間實驗廠房裏，立着全球首臺全高溫超導託卡馬克裝置"洪荒70"，由國內首家聚變能源創業公司能量奇點自主研發。項目2022年3月啓動，2024年3月完成建設並拿到運行許可證，同年6月實現首次等離子體放電。此後經歷二期升級改造，從2025年12月到2026年1月，一個多月時間裏，裝置運行陸續突破100秒、300秒，最終在第5755次實驗中實現1337秒穩態長脈衝等離子體運行——連續穩定運行約22分鐘，把此前商業聚變公司"百秒級"的運行上限，整整提升了一個數量級。

"全世界範圍內已有100臺左右同量級的託卡馬克裝置，但絕大部分以銅作爲核心磁體材料，運行時間僅能達到秒級甚至更短。"能量奇點創始人、首席執行官楊釗說。據公開報道，全球目前正運行的全超導託卡馬克裝置僅有4臺，其中3臺採用上一代低溫超導材料，"洪荒70"是唯一一臺全高溫超導裝置。這1337秒的含金量，在於它第一次用實證回答了行業的質疑：高溫超導材料完全有能力在真實的等離子體環境中高效工作，全高溫超導路線不僅可行，而且具備工程穩定性。

更難能可貴的是，"洪荒70"的國產化率超過96%——從磁體、電源系統、微波發射機到控制算法，均由團隊自主設計製造，真空室等關鍵設備由上海電氣核電集團提供，超導磁體材料則來自上海超導。爲了馴服這團"火球"，團隊還爲裝置裝上了AI"大腦"，實時監測等離子體的溫度、密度和位置，以毫秒級速度調節磁場，讓原本"試錯式"的實驗變成"精準式"調控。

"洪荒70"驗證了技術路線的可行性，而"中國環流四號"將把這條路推向極致。作爲全球首個高溫超導強場穩態燃燒聚變實驗平臺，環流四號將系統驗證聚變複雜環境下25特斯拉高溫超導強場磁體的可靠性，並演示聚變堆全域智能控制。值得注意的是，這不是中國一家在押注——美國SPARC裝置、英國STEP裝置同樣採用高溫超導技術路線，全球聚變競賽已進入"高溫超導"這條主航道，誰能率先把25特斯拉級磁體做成工程化產品，誰就握住了下一代聚變裝置的話語權。

造"心臟"的車間：中國高溫超導帶材軍團

路線驗證了，接下來就是"誰來造"的問題。給"人造太陽"造心臟，第一步是造出心臟的"心肌"——高溫超導帶材。

這種被稱爲REBCO(稀土鋇銅氧)的第二代高溫超導帶材，是磁體繞組的核心材料，製備工藝極其苛刻：要在金屬基帶上依次沉積緩衝層、超導層、銀層和銅保護層，超導層生長需要在數百度高溫下以特定工藝鍍膜，全程必須保證晶體取向一致。過去很長一段時間，這項技術被日本、美國的少數企業壟斷。

但近年來情況發生了變化。據公開數據，2024年全球高溫超導帶材產量約3100公里(12毫米寬口徑)，而上海超導一家就產出了1106.4公里，同比增長211%，國內市場佔有率超過80%，全球份額約四成，與日本法拉第工廠並列爲全球僅有的兩家年產能破千公里級的廠商。另一家入列長三角創新聯合體的東部超導，採用不同的鍍膜工藝路線，2025年11月已實現6000公里/年(4毫米寬口徑)產能，並計劃2026年再翻一番。中國高溫超導帶材的產能擴張速度，正以"公里級"爲單位逐年躍升。

產能擴張的底氣，來自需求的確定性。一個託卡馬克裝置需要多少帶材？行業測算顯示，單臺裝置的需求量以萬公里計——這意味着每推進一個聚變項目，就是數萬公里的帶材訂單。而聚變只是高溫超導帶材的一個應用場景，超導電纜、磁共振成像、超導感應加熱等"強電+高場"應用正在多點開花，2026年初中國科學院物理研究所發佈的國際首份聚焦高溫超導帶材的戰略研究報告，已爲這一材料的規模化應用畫出了路線圖。

從上游的稀土資源，到中游的帶材製造，再到下游的磁體與裝置集成，一條完整的產業鏈正在長三角、合肥等地加速成型。給"人造太陽"造心臟，中國手裏握着的不僅是技術，更是一整套能夠自我循環的產業體系——稀土資源優勢正在轉化爲產業優勢，這正是其他國家難以複製的底牌。

時間表已經擺出，聚變還有三道必答題

回到上海那場大會。長三角創新聯合體公佈的路線圖，是一張異常具體的施工圖：2028年前建成首條25特斯拉高溫超導強場磁體研製和測試線，2030年前完成原型磁體研製。同一時間，大會上還發布了《核聚變能裝置技術圖譜(第一卷)——託卡馬克卷》，涵蓋七大核心板塊、251條技術條目，爲裝置發展、產業佈局、成果轉化提供體系化指引。

產業端的齒輪也在同步轉動。合肥緊湊型聚變裝置BEST進入密集招標期，已有國內企業以億元級金額中標屏蔽包層系統等核心部件；在國際合作層面，中國承擔的ITER計劃採購包總體進度已超過80%，8個採購包完成驗收並運抵法國現場安裝；我國還牽頭髮布了聚變加料領域首項ISO國際標準，主導或參與制定的國際、國家及行業標準累計超過200項。上海、合肥、成都初步形成聚變產業集羣，超過200家創新主體參與相關任務——聚變，已經從個別科學家的夢想，變成了一個龐大的產業共同體。

但越接近終點，越要保持清醒。也正因如此，大會現場的聲音同樣清醒——現階段距離實現聚變商業化還有相當長的路程，等離子體穩態自持燃燒、高耐輻照材料、燃料自持循環，是橫亙在產業落地面前的三道全球性難題。聚變商業化要真正跑通，必須逐題作答：一是淨能量增益，即讓聚變反應輸出的能量大於維持它消耗的能量；二是長期穩態運行，從千秒級邁向萬秒級、乃至持續發電；三是氚自持，聚變燃料氚需要靠裝置自身增殖循環，這是任何國家都尚未解決的工程難題。

而這次9家單位聯手的意義，正在於此——它把"科研機構出題、材料企業出料、裝備企業出工藝、創業公司出勇氣"的鏈條第一次完整地串了起來。高溫超導磁體這道題一旦解開，受益的不只是聚變：強場磁體技術會外溢到醫療、工業檢測、超導電力等更廣闊的領域，那將是一個比聚變本身更早兌現的產業春天。

給"人造太陽"造心臟的人們，已經把時間表寫在了2028和2030。聚變的火種能不能最終在人間燃起，答案就藏在那條測試線、那顆原型磁體裏。這場關於"終極能源"的接力，中國跑在了最前面的一棒——至於終點，全世界都在拭目以待。