外媒：“绝对不可能”：中国制造出足以进行核聚变的超级钢

你敢信吗？当初被西方学界直接判了“死刑”的技术，中国科研团队硬生生啃了下来。十二年前没人看好的方向，十二年后掏出实打实的测试数据，直接给当初说“绝对不可能”的人上了一课。这款能扛住核聚变极端环境的国产超级钢，已经装进了我们自己的聚变堆，进度远超国际同行。

为啥全世界都觉得这事儿不可能？得先说说核聚变反应堆的工作环境有多离谱。反应堆核心温度上亿摄氏度，可约束等离子体的超导磁体，得冷却到零下269摄氏度，离绝对零度只差4度。同时磁体还要扛住20特斯拉的强磁场，这种冰火两重天加超强磁力的组合，绝大多数金属根本扛不住。

早年ITER项目就栽在这上面。当时测试发现，低温下钢材直接变脆，延展性掉得吓人。ITER用的316LN不锈钢，在4.2K低温下屈服强度只能做到0.9到1.1吉帕，循环几次就出结构问题。这直接把ITER的磁场上限卡死在11.8特斯拉，材料卡了全球核聚变圈快二十年脖子。

中科院的李来风研究员早就盯上了这个痛点。他的思路跟ITER完全不一样，ITER靠把反应堆做大分散应力，结果造价飙升，工期一拖再拖。李来风想换条路，用更强的材料把反应堆做小做紧凑，这个想法在当年，不少人觉得就是不自量力。

2017年李来风带着初步成果去美国参加国际低温材料会议，会上讲了CHSN01的研发方向。台下不少外国专家态度直接得很，明着不看好，还带着嘲讽。那时候西方学界已经认定316LN就是全球低温钢的天花板，中国人想突破？在他们眼里根本不可能。

团队没跟人打嘴仗，一门心思死磕配方。他们从Nitronic-50氮强化奥氏体钢入手，把碳含量压到0.01%以下，氮含量提到0.30%左右，还上调了镍的比例。最关键的一步，是加入了微量的钒。这些纳米级的钒氮化物颗粒能钉住位错，提高强度的同时还不牺牲韧性。

每一丝元素比例的变动，都可能让性能天翻地覆，这不是靠灵感一蹴而就的故事，是一群人在实验室反复试错、推翻重来的漫长过程。2020年项目迎来关键转折，著名低温物理学家、国家最高科学技术奖得主赵忠贤院士加入了团队。老爷子在高温超导领域的成就国际公认，给团队注入了全新的研究思路。

2021年团队定下了一组硬指标，低温条件下屈服强度1500兆帕，延伸率超过25%。这两个指标凑一块儿，就是材料学界公认的不可能三角，强度上去韧性就降，韧性够了强度上不来，全世界没人做到过。李来风牵头拉了跨机构研究联盟，研究院所、钢铁企业、焊接专家全参与进来。

每两周开一次技术论坛，所有数据交叉验证，就怕出半点差错。这种全产业链协作的优势，在基础材料研发这块真的太明显了。这不是某一个人的战斗，是一整支队伍咬着牙坚持了十二年。

2023年8月，最终测试结果出来了。CHSN01通过了全部关键测试，20特斯拉磁场、1300兆帕应力下，结构完好，抗疲劳性能远超标准。在4.2K低温下，屈服强度达到约1.5吉帕，断裂前延伸率超过30%，比ITER用的316LN护套强大约40%，抗裂性能也毫不逊色。当初放话不可能的人，不知道现在看了这组数据是什么表情。

这组数据可不是实验室里的好看数字，背后是实打实的工程突破。更强的护套材料意味着能承载更强的磁场，从11.8特斯拉跳到20特斯拉，等离子体约束压力差不多翻了四倍。物理学家能设计出体积只有原来三分之一的反应堆，聚变功率增益照样大于1，反应堆小了造价大降，辐射屏蔽也更容易做。

CHSN01早就不是实验室里的样品了。2023年5月，它已经被装进了中国的BEST聚变反应堆。这座反应堆全称燃烧等离子体试验超导托卡马克，总重六千多吨，其中五百吨导体护套用的全是CHSN01。它预计2027年建成，目标是实现商业化发电，可不是只做研究的实验装置。

拿BEST和ITER比一比，差距一目了然。ITER是纯粹的科研设施，建成之后不会输出电力，而且ITER要到2034年才能首次开机，真正的氘氚聚变实验得等到2039年。这个项目从上世纪80年代开始构想，砸进去超过200亿欧元，还在不停追加预算，四十多年了连第一团等离子体都没点着。

中国的BEST2023年开工，2027年就能完工，全程也就四年。我们不搞口舌之争，进度就是最硬的话语权。进入2026年，相关的好消息一个接一个冒出来。1月份，中国的人造太阳EAST装置成功突破了等离子体密度极限，证明极限密度下等离子体依然能稳定运行，这个成果发在了《科学进展》，《自然》杂志都做了专题报道。

同月在合肥召开的聚变能源技术与产业大会上，BEST项目的最新进展也作了正式发布。2026年3月公布的十五五规划，明确鼓励民间资本进入核能领域，政策层面的信号已经相当清晰。更让人安心的是，CHSN01完全国产，从研发到生产全部在国内完成，不用看别人脸色，也不会被卡脖子。

赵忠贤院士说，CHSN01的应用前景远不止核聚变反应堆。MRI扫描仪、粒子加速器、磁悬浮列车，甚至量子计算用的稀释制冷机，都要面对类似的低温加应力的挑战，这种更强更韧的钢，在这些领域都能发挥大作用。

核聚变领域一直有句调侃，说永远还要三十年，好像永远是遥不可及的梦。但材料问题一旦突破，很多工程瓶颈跟着就松了，造不出合格的钢，再漂亮的设计也只是一张废纸。中国用了十二年，把别人嘴里绝对不可能的钢造了出来，还直接装进了在建的反应堆。

全球清洁能源赛道上，谁攥着关键材料的核心技术，谁就握着主动权。被人说不可能的时候，低头闷声干事儿，真的比抬头争输赢有用多了。这一次，主动权确实握在了我们手里。

参考资料：人民日报 我国研制出核聚变用高性能低温超级钢