2026年6月27日,安徽合肥科学岛。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所宣布了一个重磅消息——我国“人造太阳”项目取得最新进展。
两款自主研制的核聚变堆超导磁体,先后完成研制验收与满工况参数测试,核心技术实现100%国产化,综合性能跃升至国际前列。
同一天完成的两项突破,分量都不轻。一个是环向场超导磁体——长21米、宽12米、高3.3米,总重量582吨。
另一个是高温超导中心螺管线圈——稳定载流60千安,储能6.03兆焦,最大磁场变化率每秒5.1特斯拉,核心性能同样达到国际领先水准。
什么是“人造太阳”?——用海水里的东西,造一个太阳
核聚变能的原理,跟太阳的能量来源一模一样。太阳内部每时每刻都在发生氢核聚变成氦核的反应,释放出巨大的能量。
人类想干的,就是在地球上造一个“小太阳”,用同样的方式发电。
跟现在核电站用的核裂变不一样——裂变是重原子核分裂成轻原子核,会产生长寿命放射性废物。
聚变是轻原子核融合成重原子核,燃料是氘和氚——氘可以从海水里提取,一升海水里的氘聚变释放的能量,相当于300升汽油。
清洁、安全、燃料取之不尽——这就是为什么核聚变被公认为“人类终极能源”。
但难度也超乎想象。要让两个原子核融合,需要上亿摄氏度的高温——比太阳核心还高。
这么高的温度下,物质会变成等离子体,没有任何容器能装得住。怎么办?用磁场把它“关”起来。这就是磁约束核聚变。
两个“巨无霸”同时突破——中国超导磁体技术到底有多强?
6月27日通过验收的环向场磁体,外形像字母D。单个磁体582吨。未来要由16块同款磁体共同组合搭建,形成一个完整的环向磁场。
中国科学院合肥物质院等离子体所所长宋云涛说得很直接:这个线圈应该是目前世界上重量最大、储能最高的全超导线圈。
我们现在使用的特种不锈钢、绝缘材料、超导材料全部是国产的。
项目历时6年,经过设计、预研、研制、测试等一系列关键环节,整套磁体全链条实现100%国产化,申请授权专利47项,制定标准14项。
这个线圈额定运行电流46.5千安,是EAST装置中心螺管运行电流的6倍。实测通过了60千安——相当于EAST的6倍。
从材料到设计到工艺,全链条国产化。关键技术难题攻克了十余项。这不是一两个指标领先,是整个体系都在国际前列。
从“亿度千秒”到“全球最大磁体”——中国核聚变一直在“卡位”
2025年1月20日,EAST装置成功让等离子体在1亿摄氏度的高温下,高质量稳定持续运行了1066秒,创造新的世界纪录。
获评“2025年中国十大科技进展新闻”。从2021年的“1.2亿度101秒”到2025年的“亿度千秒”,每一次突破都是一次台阶式的跨越。
EAST之后,中国聚变能开发已从原理探索、规模实验阶段,进入燃烧实验阶段。下一步是实验堆、示范堆,然后是商业化运营。
核聚变能已被写入国家“十五五”规划纲要,列入未来产业重点方向。从政策层面到科研层面,中国正在全力推动聚变能从实验装置走向实际应用。
跟ITER比,中国是什么水平?——尺寸大1.3倍,储能多3倍
说到核聚变,不能不提ITER——国际热核聚变实验堆,全球35个国家共同参与的超大型国际合作项目,包括中国、美国、俄罗斯、欧盟、日本、韩国、印度。
中国这次造出的环向场磁体,体积是ITER同型号磁体的1.3倍,储能是3倍。
更关键的是——100%国产化。ITER的磁体是多国分工制造,中国承担了其中一部分。
而CRAFT(聚变堆主机关键系统综合研究设施)的这套磁体,从超导材料到特种不锈钢到绝缘材料,全部是中国自己造的。
别人还在联合攻关,我们已经能独立造出更大的。这就是差距在缩小、甚至在某些方面反超的标志。
结语
核聚变从“永远还有50年”变成“正在一步步靠近”,靠的不是喊口号,是几代科研人员在一个个技术难题上的死磕。
宋云涛说得好:“挫折是我们科研道路上最常遇见的‘伙伴’,但每一次失败,都是向成功迈进了一步”。