外媒：“绝对不可能”：中国制造出足以进行核聚变的超级钢

你要是三年前跟人说，中国能造出核聚变专用钢材，十个老外得有九个摇头。不是他们看不起谁，是这事儿确实太难了。核聚变反应堆里头的环境，金属扛不住是常态，扛住了才叫新闻。

2025年8月，好几家外媒集中报道了一件事——中国科学院等离子体物理研究所，把一种叫CHSN01的超级钢造出来了。国际同行此前评价这事儿四个字：绝对不可能。

先说说这钢为什么这么难造。核聚变反应堆的核心温度有上亿摄氏度，要模拟太阳内部的反应过程。可约束等离子体的超导磁体那一侧，温度得压到零下269摄氏度，离绝对零度只差4度。两头温差大得离谱。磁体承受的磁场强度还得到20特斯拉。高温、极寒、强磁场，三个极端条件叠在一块，全世界找不出几种金属能同时吃得消。

ITER大家应该都听过，35个国家一起搞的国际热核聚变实验堆，建在法国。这个项目2011年就吃过材料的亏。当时测试用的低温钢材直接脆了，延展性没了，整个项目被迫调整方案。ITER一直用的316LN不锈钢，低温屈服强度撑死也就1.1吉帕左右，磁场被限制在11.8特斯拉。

中国这边很早就盯上了这个瓶颈。2011年前后，中科院物理学家李来风就提出判断：未来聚变反应堆的磁场需求，一定会超过ITER的11.8特斯拉上限。那时候没多少人在意这话。李来风团队从十多年前开始动手，反复调整钒、碳、氮这些元素的配比，想找出能同时兼顾强度和韧性的组合。进展有一些，但离核聚变的要求还差一截。

2017年，李来风把阶段性成果带到美国的国际低温材料大会上做了展示。结果呢？台下一片质疑。不少外国专家觉得316LN不锈钢已经是极限了，中国人搞的这个方向根本走不通。＂绝对不可能＂这个评价，就是那时候传出来的。但这个团队选择了闷头接着干。

2020年是一个关键节点，赵忠贤院士开始参与项目研讨。赵忠贤搞了一辈子低温物理和超导研究，1964年从中国科学技术大学毕业后就扎在中科院物理所，六十多年没挪过窝。他是2016年度国家最高科学技术奖得主，2024年又被授予＂人民科学家＂荣誉称号。这位老先生的加入，给团队提供了新的研究思路。

有了赵忠贤的指导，团队重新定了技术标准：低温条件下屈服强度达到1500兆帕，延伸率超过25%。这两个指标放在一起看，内行人知道有多狠。钢材想硬就容易脆，想有韧性强度就上不去。两头都要拉满，材料学上管这叫＂不可能三角＂。团队硬是啃了两年多，一轮一轮地调配方、做测试。

2023年8月，CHSN01的全部指标达标了。这种钢在20特斯拉磁场、1300兆帕应力、液氦级低温环境下，结构完好。对比一下：ITER的磁场是11.8特斯拉，CHSN01直接扛住了20特斯拉。从11.8跳到20，等离子体约束压力大约翻了四倍，这意味着反应堆可以做得更小，成本也能大幅降低。

钢材造出来不算完，得用上才行。中国的BEST聚变反应堆，全称＂燃烧等离子体实验超导托卡马克＂，建在安徽合肥。2023年5月开始总装，6000吨组件里有500吨导体护套用的就是CHSN01。到2025年5月，BEST已经进入总装收尾阶段，比原计划提前了两个月。项目负责人颜建文说，不到两年就完成了土建，各系统组件已达到运行就绪状态。

BEST跟ITER有一个根本区别得搞清楚。ITER是纯科研装置，不产电，它存在的意义是证明＂聚变能行＂。BEST不一样，它的目标是商业化发电，能量增益要做到五倍——输出能量是输入的五倍。这个定位一变，对材料的要求就完全不同了。寿命要更长，可靠性要更高，经济性也得算得过来。CHSN01就是为这套标准量身打造的。

美国那边，MIT衍生公司Commonwealth Fusion Systems在建SPARC反应堆，也瞄准2027年运行，但能量增益目标只有两倍，比BEST的五倍差了不少。CNBC今年3月报道了一组数据：中国目前拥有的聚变领域专利数量已经超过世界上任何国家，聚变方向的博士生数量是美国的十倍。

再看看ITER，进度确实让人着急。2024年公布的最新时间表显示，ITER启动时间推迟到2034年，比之前的计划晚了整整九年。＂产生能量＂的目标可能要等到2039年。这个项目从1985年立项算起，已经四十多年了。总成本从最初的50亿欧元飙到了200多亿欧元，实际花费只多不少。多国协调的效率问题，在ITER身上体现得特别明显。

CHSN01还有一个容易被忽略的亮点：完全国产化。从原料到成品，全部在国内完成。这一点的战略意义不比技术参数小。过去搞大科学工程，高端特种钢材经常卡在进口环节。现在这条路自己走通了，不光核聚变能用，粒子加速器、MRI设备、磁悬浮系统、量子计算用的稀释制冷机，凡是涉及低温加高应力的场景，CHSN01都有用武之地。

核聚变这条路，全世界走了几十年，一直有人调侃说＂永远还要三十年＂。但最近这两三年的节奏明显变了。中美两国都在加速投入，技术路线也在分化。中国选了一条更激进的路——跳过纯科研阶段，直接瞄准商业发电。CHSN01的成功，给这条路补上了最关键的一块材料拼图。

2017年在美国被嘲笑＂绝对不可能＂的中国团队，用了不到六年，把500吨CHSN01装进了BEST反应堆。BEST能不能在2027年如期建成、能不能真正点火产出能量，我们还得继续盯着。但有一件事已经没什么争议了——在核聚变这条赛道上，中国跑到前面去了。