7月5日,#中国人造太阳有重大进展#这一话题,成功登上了热搜榜前列。
核聚变能已经正式写入国家“十五五”规划纲要,并且被划入未来产业重点发展的方向。核聚变能的基本原理,与太阳的能量来源极为相似,因此被科学家们称作“人造太阳”。
根据央视新闻报道,6月27日,有两款我国自主研发的核聚变堆超导磁体,顺利完成了技术验收以及满工况参数测试。这两款磁体中,高温超导中心螺管线圈,是紧凑型聚变实验装置中的关键部件。该装置预计在2027年底完工,并且计划于2030年前后,成功演示出用核聚变产生第一度电。
中国科学院网站也发布消息称,6月27日,中国科学院合肥物质科学研究院的“人造太阳”项目,取得了新的进展。环向场超导磁体、高温超导中心螺管线圈这两套聚变堆关键超导磁体,先后通过了研制验收和满参数测试,核心技术在国产化方面实现了100%的自主。
聚变堆环向场超导磁体成功实施了全部工艺工序,通过了专家组的综合验收。该磁体长21米、宽12米、高3.3米,总重量高达582吨,体积是国际热核聚变堆ITER TF磁体的1.3倍,储能是其3倍,现已成为全球尺寸最大的聚变堆超导磁体。
CRAFT 环向场磁体
环向场磁体,是聚变堆中的核心部件之一。在聚变装置运行期间,超导磁体能够产生强大的磁场,以此来束缚上亿度高温的等离子体。在此过程中,环向场磁体负责产生环向磁场,借助洛伦兹力将等离子体牢牢约束住,以此来减少高能粒子对真空室器壁的冲击损失。超导磁体需要在极低温、大电流、强辐射、高应力等极端环境下,长期稳定可靠地运行60年。环向场磁体运行电流98千安,总储能120吉焦,16个环向场磁体在装置的等离子体中心,能够产生6.5特斯拉的磁场,磁体自身的最高磁场可以达到14.5特斯拉。这个项目持续了6年,历经了设计、预研、研制、测试等一系列关键环节,整套磁体实现了全链条的100%国产化。
同期,高温超导中心螺管线圈也完成了满工况参数测试。测试结果的数据显示,线圈能够稳定载流60千安,储能6.03兆焦,最大磁场变化率每秒5.1特斯拉,接头电阻0.87纳欧,关键指标和核心性能均达到了国际领先的水平。线圈从超导材料、结构设计到成套制备工艺,都实现了完全国产化。
高温超导中心螺管线圈磁体
中心螺管线圈的主要作用是感应、驱动等离子体电流,同时动态调整等离子体约束的形态。该线圈额定运行电流46.5千安,6组线圈最高运行磁场19特斯拉,磁场变化率要达到不低于1.5特斯拉/秒,接头电阻要小于2纳欧,在极端工况下的适配难度和研制技术门槛都极高。针对这项严苛的技术难度以及装置极端运行条件的需要,项目团队创新地采用了应力分散强力支撑结构与高低温混合磁体设计方案,围绕核心材料、结构设计、制备工艺、测试验证等方面进行了全链条的技术攻关。先后攻克了聚变堆高稳定性磁体设计、大电流高温超导导体研制、大截面导体小半径弯绕成型、超低阻超导接头制备、高强低温绝缘适配、高温超导磁体失超保护等十余项关键技术难题,圆满完成了首个聚变堆磁体的制备和满参数测试。
据央视新闻报道,近年来,中国的“人造太阳”,正不断加速刷新发展时间表。2025年1月,全超导托卡马克实验装置“东方超环”,成功实现了1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒,刷新了世界纪录。而这次的超导磁体突破,则是补齐了核聚变工程化链条上,最难制造的那一块部件。
可控核聚变有一个广为人知的“永远50年”魔咒的说法,指的是长期处于“即将突破但未商用”的状态。
中国科学院合肥物质院等离子体所研究员秦经刚表示,“每次去做报告,别人就说你们老是50年,到底啥时候能实现?50年再50年,也确实说核聚变确实很难。但是经过这么多年发展,我们已经看到了曙光。所以,我们想按照现在的既定目标,能够在2030年首先发出第一度电。”
“我相信,这肯定不用再等50年。未来,比如我们叫示范堆,甚至再到商业堆,我们还要一步一步来。”秦经刚说。









