财π新闻 可控核聚变装置因能量产生原理与太阳发光发热机制一致，被形象地称为“人造太阳”，是当前全球公认的“终极能源”探索方向。近年来，我国在可控核聚变领域的研发进程持续提速，多条技术路线并行推进，从基础研究阶段快速向工程验证阶段过渡，一系列核心技术突破与产业落地进展，让核聚变发电的目标距离现实越来越近。

核聚变的基本原理是让轻原子核结合成更重的原子核，在反应过程中释放出巨大能量。要实现可控聚变，需要将反应燃料加热到上亿摄氏度的高温，而常规材料无法承受这样的极端温度，因此科研人员通过超强磁场构建出“无形的笼子”，将高温等离子体悬浮在真空环境中，避免其与装置内壁直接接触，这一技术路径被称为磁约束聚变。目前全球最成熟的磁约束装置形态是托卡马克，外观类似甜甜圈结构，我国的EAST、BEST装置以及国际上的ITER项目均采用这一技术路线。

国家重大工程BEST进入核心攻坚阶段

国庆前夕，国家重大工程紧凑型聚变能实验装置（BEST）项目园区正式交付启用，核聚变装置主机建造进入“四环套装”关键攻坚阶段。所谓“四环套装”，就是为BEST这台“人造太阳”的反应炉从内到外逐层安装核心防护结构，首先装入最内侧发生聚变反应的真空室，之后套上用于隔热的冷屏，接着安装产生强磁场的环向场磁体，最后完成内部精密零件的安装调试。按照既定计划，BEST装置将力争在2027年底完成整体建造，2030年前后开展氘氚聚变发电演示，这一节点标志着我国磁约束聚变发展正从“基础研究”向“工程验证”实现关键衔接。

9月27日，由国机重装所属二重装备承担研制的8件TF线圈盒批量件全部完成制造总装并发运。TF线圈盒是托卡马克装置中容纳并保护超导线圈的金属承力外壳，需要在超低温、超强磁场和极高应力的极端环境下长期稳定运行。从2023年中标BEST首件、2025年签订8件批量合同到全部完工发运，前后历时仅14个月。中国科学院等离子体物理研究所所长宋云涛评价称，这成为我国聚变装备制造能力的一次集中展示。

自今年7月以来，BEST装置多个关键核心部件陆续运抵现场，组装工作稳步推进，整体任务进度过半。BEST超导磁体工程师程凤透露，接下来团队将在保质保量的前提下加快制造进度，力争在2027年完成BEST主机装置的建造工作。国庆期间，BEST装置开始进行亮灯调试，这座超级工程在夜色中亮出科技感十足的外观。中国科学院合肥物质院等离子体所研究员丁锐表示，希望EAST装置能够继续发挥现有技术优势，产出更多物理研究成果，为下一代装置BEST的运行和物理方案制定提供指导和建议。

核心超导技术实现全链条自主可控

要造出约束上亿摄氏度等离子体的超强磁场，必须依靠超导磁体技术。普通导线通电后会产生大量热量，无法承载过大电流，而超导材料在低温环境下电阻为零，能够通过巨大电流进而产生超强磁场。其中第二代高温超导带材可以在相对更高的温度下稳定工作，性能表现更为突出，是紧凑型聚变装置的核心支撑材料。由此形成完整的技术链条：聚变反应需要磁约束，磁约束需要超强磁场，超强磁场需要超导磁体，超导磁体需要高性能高温超导带材，因此高温超导带材的批量供应能力，直接决定聚变装置能否实现更紧凑的结构设计和更低的建造成本。

2026年6月27日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所“人造太阳”项目取得最新进展，我国两款自主研制的核聚变堆使用的超导磁体分别完成技术验收和满工况参数测试。其中，国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”最大的超导部件——环向场磁体完成最后制备工艺，并通过专家技术验收。该磁体长21米、宽12米、高3.3米，总重量达582吨，是目前国际上体积最大的聚变堆超导磁体，整套磁体全链条关键环节均实现国产自主可控，各项性能指标领跑国际同类产品。

同日完成满工况参数测试的高温超导中心螺管线圈磁体，是紧凑型聚变能实验装置的核心部件之一，核心作用是感应、驱动等离子体电流，并动态调节等离子体约束形态。目前，该磁体从超导材料、结构设计到成套制备工艺均已实现完全国产化，核心性能达到国际领先水准。这两项核心技术突破为我国建设核聚变堆筑牢了坚实的超导工程基础，将大幅提升我国相关领域的自主研发与工程建造能力。据上海市新材料协会出具的证明，上海超导第二代高温超导带材国内市场占有率超过80%，2022—2024年连续三年排名第一，是全球唯二实现批量年产千公里级以上二代带材的生产商之一。

多技术路线并行探索拓展聚变发展路径

我国可控核聚变的发展遵循清晰的“实验堆—示范堆—商用堆”路径，各关键时间节点的推进节奏明确。2026年10月，中国“人造太阳”EAST迎来建成20周年，该装置实现了设计之初的全部科学目标，累计拥有核心技术200多项、专利2000余项，2025年更是实现1亿摄氏度下1066秒的稳态运行，刷新世界纪录。2027年，BEST装置力争建成并开启燃烧实验，同年“中国环流三号”也将首次实现燃烧实验。

2025年3月28日，中核集团核工业西南物理研究院新一代人造太阳“中国环流三号”，在国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”高参数运行，聚变综合参数达到10的20次方量级，推动我国聚变研究挺进燃烧实验阶段。在此次实验过程中，我国自主研发的高功率微波回旋管成功投入运行，最高注入功率达2.5兆瓦，掌握了稳定获得电子内部输运垒的控制技术；建成并投运2套具有完全自主知识产权的高功率中性束注入加热系统，单条束线最大功率达7兆瓦，跻身国际第一梯队；成功突破高压电源的多项核心技术，自主研制的高压电源最高可实现120千伏的直流输出，精度优于1%，总体技术达到国际先进水平。

商业化探索同样在提速。据澎湃新闻报道，2026年9月底，新奥集团宣布其“玄龙-50U”装置实现氢硼聚变反应。中核集团正全力推进中国环流四号研发，该装置是全球首个高温超导强场稳态燃烧实验平台，建成后最高磁场达25特斯拉、聚变增益Q不低于5，将系统验证聚变复杂环境下的强场磁体可靠性，演示聚变堆全域智能控制，实现装置长时间稳态运行。目前环流四号的上海马桥基地已开工，预计2027年上半年具备设备调试条件，2030年全面建成。

全产业链协同支撑聚变工程化推进

核聚变能已被写入国家“十五五”规划纲要，并被列入未来产业重点方向，“十五五”时期也成为中国聚变技术从科学实验全面转向工程化、产业化的战略关键期。2026年正式实施的原子能法首次将可控核聚变纳入法律保障体系，为整个产业的长期稳定发展提供了制度支撑。核聚变的研发是一场覆盖超导磁体、精密制造、特种材料、人工智能、测控技术等百余项高精尖技术的系统性创新工程，一系列前沿技术的推广应用，也带动周边产业多点开花。

位于四川成都的国家聚变产业试验平台中，“人造太阳”的核心部件第一壁，就像铠甲一样直接面对中心等离子体极高温挑战和粒子轰击，其核心原材料包含钨、铜和不锈钢三种金属。目前我国已实现第一壁全流程自主研发、制造与检测，材料、焊接工艺、高热负荷测试等均达到国际领先水平，成为我国可控聚变工程化落地的核心突破之一。核工业西南物理研究院工程师孙倩表示，第一壁直接保护外围的各类设备，要承担所有的高能粒子的热负荷和中子的轰击，目前所有材料和相关工艺都是自主研发摸索而来，代表了我国在该领域的技术已经进入全球领先行列。

依托“人造太阳”研发过程中积累的先进等离子体表面工程技术，科研人员正在进行非贵金属催化电极制备，可显著提升制氢效率，降低电解水制氢成本，对绿氢规模化发展具有重要推进作用。核工业西南物理研究院应用技术开发所所长王晓宇介绍，团队利用等离子体的高活性，在镍基的基材表面镀一层制氢电极的催化剂，这样就能实现用非贵金属达到贵金属质性电极的功能，材料成本仅为贵金属的十分之一。除此之外，科研人员还通过等离子体重整二氧化碳制合成气，再进一步合成制备燃料，相较于传统技术，该技术能与波动性的可再生能源深度耦合，为风电光伏消纳提供新路径。

按照当前的发展规划，2030年前后，BEST计划开展氘氚聚变发电演示，验证商用发电可行性，目标发出聚变发电的“第一度电”；2035年左右，我国将建成首个工程实验堆（CFEDR），全面验证聚变发电的工程可行性；2045年左右，建成首个商用示范堆，标志着聚变能开始进入商业化应用阶段。核聚变的主要燃料来源十分丰富，氘可以直接从海水中廉价提取，1升海水提取的氘聚变后，释放的能量相当于300升汽油，而氚则可以在反应堆内利用中子与锂反应现场增殖产生，锂作为地球上储量丰富的资源，足以支撑人类使用数百万年。

尽管可控核聚变目前仍处于发展初期，等离子体自持燃烧、材料长期服役、氚燃料循环等共性难题仍有待攻克，距离实现具备经济竞争力的大规模商业化运营还有较长的路要走，但从EAST装置20年的技术积累，到BEST等新一代装置的工程攻坚，再到清晰的全周期发展时间表，“人造太阳”正在一步步从实验室走向现实。中国科学院合肥物质院等离子体所工程师蔡其敏表示，参与我国“人造太阳”研究和建设的几代工作人员都怀揣着同一个梦想，希望在不久的将来，让聚变能源能够为千家万户输送清洁安全高效的能源。

(编辑：杨学萍)