给“人造太阳”造“心脏”：9家单位联手，聚变工程化按下加速键

8月25日，上海，一场关于"终极能源"的大会在这里开幕。会场上最引人注目的，不是某个装置的参数，而是一张"路线图"——由中国聚变能源有限公司牵头，上海超导、东部超导、上海交通大学、上海电气核电集团、超磁新能、能量奇点、杭氧集团、翌曦科技9家产学研单位组建的长三角创新联合体正式亮相，目标只有一个：围绕全球首个高温超导强场稳态燃烧聚变实验平台"中国环流四号"，攻克25特斯拉高温超导强场磁体，2028年前建成首条研制和测试线，2030年前完成原型磁体研制。

一颗"心脏"，九双手，一份精确到年份的时间表。这意味着什么？在聚变这个被科学家称为"终局赛道"的领域里，中国正在把最硬的一仗——高温超导磁体，从实验室图纸推进到工程化车间。

为什么磁体是"人造太阳"的心脏

要理解这场攻关的分量，得先看懂"人造太阳"的内部构造。

太阳靠自身巨大的引力与高温点燃聚变，地球上复制不了引力，于是人类发明了托卡马克——一个形似"甜甜圈"的环形装置。在这个"甜甜圈"里，等离子体被加热到上亿摄氏度，任何固体材料碰到它都会瞬间气化，唯一的办法，是用一个肉眼看不见的螺旋形磁场把它"悬空"托住，不让它接触内壁。这个无形的"磁笼"，就是聚变装置最核心、也最昂贵的部分。

磁场从哪来？从线圈。而线圈的材质，直接决定了装置的天花板。

最早的托卡马克用铜线圈。铜在通电运行时会自身发热，跑不了多久就"力竭"，因此绝大部分铜磁体托卡马克的运行时间只能以秒计，甚至更短。后来出现了低温超导磁体，把线圈冷却到接近绝对零度使用，中国的东方超环EAST、法国的WEST等全超导装置都走这条路，国际热核聚变实验堆ITER更是低温超导路线的集大成者。但低温超导装置体量惊人，ITER的真空室重达数千吨，堪称"工业巨兽"，造价与工期随之水涨船高。

再往后，就是当下这场攻关的主角：高温超导磁体。高温超导材料在临界温度下电阻为零，能产生远超铜磁体和低温超导的强磁场，而磁场越强，约束等离子体的效率越高，装置体积就能成倍缩小。公开信息显示，高温超导可将聚变堆体积压缩到传统装置的几十分之一——这正是"聚变小型化、商业化"最关键的那把钥匙。

磁体的分量，用一组数据就能说明：据行业研究机构测算，在ITER项目中，超导磁体系统约占总成本的28%，是占比最大的单一系统。如果说"人造太阳"是一个燃烧着的火球，那超导磁体就是托住火球的心脏，磁场强度直接决定等离子体约束能力与整个装置的经济性。25特斯拉是什么概念？地球表面磁场大约只有半高斯，临床常用的高端核磁共振设备也不过3特斯拉上下。而实验室里虽然已出现过更高的超导磁体，但把25特斯拉级高温超导强场磁体真正用于聚变装置、并在极端工况下稳定工作——全球尚无成熟先例。

从"洪荒70"到"环流四号"：高温超导路线被验证

高温超导磁体这么好，为什么此前没人敢大规模上马？因为业内长期存在一个疑问：高温超导材料性能优异，但在聚变装置极端恶劣的工况下，能不能长时间稳定运行？这个问题，2026年初被一台中国装置正面回答了。

在上海临港新片区一间实验厂房里，立着全球首台全高温超导托卡马克装置"洪荒70"，由国内首家聚变能源创业公司能量奇点自主研发。项目2022年3月启动，2024年3月完成建设并拿到运行许可证，同年6月实现首次等离子体放电。此后经历二期升级改造，从2025年12月到2026年1月，一个多月时间里，装置运行陆续突破100秒、300秒，最终在第5755次实验中实现1337秒稳态长脉冲等离子体运行——连续稳定运行约22分钟，把此前商业聚变公司"百秒级"的运行上限，整整提升了一个数量级。

"全世界范围内已有100台左右同量级的托卡马克装置，但绝大部分以铜作为核心磁体材料，运行时间仅能达到秒级甚至更短。"能量奇点创始人、首席执行官杨钊说。据公开报道，全球目前正运行的全超导托卡马克装置仅有4台，其中3台采用上一代低温超导材料，"洪荒70"是唯一一台全高温超导装置。这1337秒的含金量，在于它第一次用实证回答了行业的质疑：高温超导材料完全有能力在真实的等离子体环境中高效工作，全高温超导路线不仅可行，而且具备工程稳定性。

更难能可贵的是，"洪荒70"的国产化率超过96%——从磁体、电源系统、微波发射机到控制算法，均由团队自主设计制造，真空室等关键设备由上海电气核电集团提供，超导磁体材料则来自上海超导。为了驯服这团"火球"，团队还为装置装上了AI"大脑"，实时监测等离子体的温度、密度和位置，以毫秒级速度调节磁场，让原本"试错式"的实验变成"精准式"调控。

"洪荒70"验证了技术路线的可行性，而"中国环流四号"将把这条路推向极致。作为全球首个高温超导强场稳态燃烧聚变实验平台，环流四号将系统验证聚变复杂环境下25特斯拉高温超导强场磁体的可靠性，并演示聚变堆全域智能控制。值得注意的是，这不是中国一家在押注——美国SPARC装置、英国STEP装置同样采用高温超导技术路线，全球聚变竞赛已进入"高温超导"这条主航道，谁能率先把25特斯拉级磁体做成工程化产品，谁就握住了下一代聚变装置的话语权。

造"心脏"的车间：中国高温超导带材军团

路线验证了，接下来就是"谁来造"的问题。给"人造太阳"造心脏，第一步是造出心脏的"心肌"——高温超导带材。

这种被称为REBCO(稀土钡铜氧)的第二代高温超导带材，是磁体绕组的核心材料，制备工艺极其苛刻：要在金属基带上依次沉积缓冲层、超导层、银层和铜保护层，超导层生长需要在数百度高温下以特定工艺镀膜，全程必须保证晶体取向一致。过去很长一段时间，这项技术被日本、美国的少数企业垄断。

但近年来情况发生了变化。据公开数据，2024年全球高温超导带材产量约3100公里(12毫米宽口径)，而上海超导一家就产出了1106.4公里，同比增长211%，国内市场占有率超过80%，全球份额约四成，与日本法拉第工厂并列为全球仅有的两家年产能破千公里级的厂商。另一家入列长三角创新联合体的东部超导，采用不同的镀膜工艺路线，2025年11月已实现6000公里/年(4毫米宽口径)产能，并计划2026年再翻一番。中国高温超导带材的产能扩张速度，正以"公里级"为单位逐年跃升。

产能扩张的底气，来自需求的确定性。一个托卡马克装置需要多少带材？行业测算显示，单台装置的需求量以万公里计——这意味着每推进一个聚变项目，就是数万公里的带材订单。而聚变只是高温超导带材的一个应用场景，超导电缆、磁共振成像、超导感应加热等"强电+高场"应用正在多点开花，2026年初中国科学院物理研究所发布的国际首份聚焦高温超导带材的战略研究报告，已为这一材料的规模化应用画出了路线图。

从上游的稀土资源，到中游的带材制造，再到下游的磁体与装置集成，一条完整的产业链正在长三角、合肥等地加速成型。给"人造太阳"造心脏，中国手里握着的不仅是技术，更是一整套能够自我循环的产业体系——稀土资源优势正在转化为产业优势，这正是其他国家难以复制的底牌。

时间表已经摆出，聚变还有三道必答题

回到上海那场大会。长三角创新联合体公布的路线图，是一张异常具体的施工图：2028年前建成首条25特斯拉高温超导强场磁体研制和测试线，2030年前完成原型磁体研制。同一时间，大会上还发布了《核聚变能装置技术图谱(第一卷)——托卡马克卷》，涵盖七大核心板块、251条技术条目，为装置发展、产业布局、成果转化提供体系化指引。

产业端的齿轮也在同步转动。合肥紧凑型聚变装置BEST进入密集招标期，已有国内企业以亿元级金额中标屏蔽包层系统等核心部件；在国际合作层面，中国承担的ITER计划采购包总体进度已超过80%，8个采购包完成验收并运抵法国现场安装；我国还牵头发布了聚变加料领域首项ISO国际标准，主导或参与制定的国际、国家及行业标准累计超过200项。上海、合肥、成都初步形成聚变产业集群，超过200家创新主体参与相关任务——聚变，已经从个别科学家的梦想，变成了一个庞大的产业共同体。

但越接近终点，越要保持清醒。也正因如此，大会现场的声音同样清醒——现阶段距离实现聚变商业化还有相当长的路程，等离子体稳态自持燃烧、高耐辐照材料、燃料自持循环，是横亘在产业落地面前的三道全球性难题。聚变商业化要真正跑通，必须逐题作答：一是净能量增益，即让聚变反应输出的能量大于维持它消耗的能量；二是长期稳态运行，从千秒级迈向万秒级、乃至持续发电；三是氚自持，聚变燃料氚需要靠装置自身增殖循环，这是任何国家都尚未解决的工程难题。

而这次9家单位联手的意义，正在于此——它把"科研机构出题、材料企业出料、装备企业出工艺、创业公司出勇气"的链条第一次完整地串了起来。高温超导磁体这道题一旦解开，受益的不只是聚变：强场磁体技术会外溢到医疗、工业检测、超导电力等更广阔的领域，那将是一个比聚变本身更早兑现的产业春天。

给"人造太阳"造心脏的人们，已经把时间表写在了2028和2030。聚变的火种能不能最终在人间燃起，答案就藏在那条测试线、那颗原型磁体里。这场关于"终极能源"的接力，中国跑在了最前面的一棒——至于终点，全世界都在拭目以待。