
2024年7月,法国南部卡达拉什,ITER总干事巴拉巴斯基开了场新闻发布会。消息一出,全球聚变圈集体心凉了半截——这座耗资巨大的聚变反应堆,首次开机运行时间要推到2034年,比上一版时间表又晚了整整9年。至于真正烧氘氚的聚变实验,直接甩到了2039年。
钱呢?最早定的预算大概50亿美元,后来涨到超过220亿美元,现在还得再追加大约50亿。七个成员方各采购各的零件,各有各的预算周期,零部件分散到全球各地生产,结果就是——越拖越贵,越贵越扯皮,恶性循环。巴拉巴斯基本人都公开承认:"ITER的延期不是一个积极的信号。"

偏偏就在ITER深陷泥潭的那段时间,地球另一端,安徽合肥,有一群人闷着头干了一件事。
他们花了12年,造出了一块钢。
听着没什么了不起对吧?但这块钢要待的地方实在太极端了——零下269摄氏度的液氦深寒,周围是20特斯拉的超强磁场,强度相当于地球磁场的40万倍。这种环境下,普通钢材脆得跟饼干似的,一掰就碎。
搞核聚变到底在搞什么?说白了,就是在地球上造一颗小太阳。反应堆内部是超过一亿摄氏度的等离子体在翻滚,而包裹在外面约束它的超导磁体,偏偏必须泡在接近绝对零度的液氦里才能正常运转。
里头是炼狱,外头是冰窟,中间还有疯了一样的电磁力往外撕扯整个结构。套在超导线缆外面的那层"铠甲",得在极寒里同时满足两个条件——硬到扛住巨大应力,韧到不会脆断。

过去几十年,国际聚变项目一直在用316LN或者JK2LB低温不锈钢。这些合金在4.2开尔文下屈服强度上限大概0.9到1.1吉帕斯卡,反复循环之后延展性就开始往下掉,ITER的磁场上限也因此被卡死在11.8特斯拉。想造更紧凑、更高效的聚变装置?材料先不答应。
很多海外材料学家当年说得特别笃定:要在液氦温度下同时实现更高强度与更好延展性,"绝对不可能"。
然后,CHSN01来了。
这个名字全称叫"中国高强度低温钢1号"。钢研总院与中科院等离子体物理研究所组了一支联合团队,2021年11月正式开始集中攻坚。
团队负责人王长军博士那年才38岁,带着一帮年轻人冲这道世界级难题。专家杨志勇教授后来回忆起那段日子,只说了一句——"摸着石头过河,一点一点地试。"

技术路线讲起来不复杂,干起来要人命。工程师们拿氮强化奥氏体钢做基底,把碳含量压到0.01%以下防止低温脆化,氮含量拉高到大约0.30%来稳定晶体结构,再加入微量钒形成纳米级氮化钒颗粒"钉住"位错。
每一个百分点的成分调整,背后全是一轮又一轮的炉次与失败。对氧、磷、硫的控制精度,必须达到铸造级洁净度,不能有任何游离夹杂物变成裂纹的起点。
最终成绩单摆出来了。零下268.95摄氏度的极寒环境下,CHSN01铠甲屈服强度突破1500兆帕——指甲盖大小的面积能承受15头大象的重量;抗拉强度超过1800兆帕,延伸率超过30%。跟ITER选用的316LN不锈钢一比,强度提升了大约40%,塑韧性却不落下风。

更狠的是耐久度。6万次开关循环跑完——这相当于BEST装置整个设计寿命的工作量——性能依然稳稳的。不只是实验室里数据好看,真要上工程,也靠得住。
2024年12月7日,"CHSN01"商标正式注册,标志着这项成果正式进入工程化应用与产业化推广阶段。从实验室样品走到工业级量产,中间那道鸿沟同样吓人。
钢研总院联合久立特材攻下了高精度铠甲轧制技术,尺寸精度误差控制在±0.02毫米以内;联合攀钢长城特钢跑通了全流程热轧板材生产工艺;联合上海电气上重铸锻拿下了6吨级大锻件难关,5000毫米长的大锻件做到了"零缺陷"。
因为CHSN01基于现有Nitronic生产工艺路线,国内钢厂很快就实现了规模化量产。到2025年年中,已经有500吨导体铠甲运到了合肥的BEST建造现场。

材料关一过,工程建设马上跟着提速。
BEST,全称紧凑型聚变能实验装置,中文名叫"夸父启明"。它是东方超环EAST的接班项目,走紧凑高场超导托卡马克技术路线,2023年1月正式动工。
2025年5月1日,BEST工程总装启动仪式在合肥举行,比原计划足足提前了两个月。总装是整个建造过程中最要命的环节之一,超导磁体系统、杜瓦、冷屏、包层这些"心脏"部件要精确塞进主机基坑,现场装配部件数以万计,总重大约6000吨。
到了2025年国庆节,又一个节点拿下来了。10月1日,重400余吨、直径18米的杜瓦底座顺利吊装落位,安装精度达到毫米级。这个"大家伙"等于整台装置的地基,将来全部主机重量都要架在它身上。10月12日,BEST主机全面组装正式开启。

目标写得明明白白:力争2027年底基本建成,之后开展燃烧等离子体物理实验,2030年左右点亮"聚变能源第一盏灯"。
与此同时,中国"人造太阳"家族在好几条战线上齐头并进。
2025年1月20日,合肥科学岛传来消息:东方超环EAST成功实现了超过一亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,又一次刷新了托卡马克装置高约束模运行的世界纪录。
回头翻翻时间线——2012年实现30秒高约束模,2016年60秒,2017年101秒,2023年403秒,2025年1066秒。将近20年的积累,每一步都是一点一点磨出来的。

两个多月后,成都那边又炸了一声雷。3月28日,中核集团新一代人造太阳"中国环流三号"首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度,综合参数大幅跃升。中国可控核聚变技术朝着工程化应用,又往前迈了一大步。
三条技术路线同时在跑,这种密集突破的节奏,放在全球聚变研究史上都极为少见。
那么问题来了——中国为什么在这件事上砸这么大力气?
答案藏在一个数字里。2024年,中国石油对外依存度为71.9%。翻译一下:每消耗10桶油,超过7桶得从国外买回来。
光伏装机量全球第一又怎样?马六甲海峡的航线一旦出问题,整个工业体系的血管就面临堵塞。核聚变的燃料氘就藏在海水里,1升海水中氘聚变释放的能量,顶得上300升汽油。这才是真正能把能源命脉攥在自己手里的终极方案。

所以眼下看到的画面就是——国家队与民营企业全面铺开。单说合肥一座城市,就聚集了近60家聚变能源产业链企业。2023年成立的聚变产业联合会,已经汇集会员企业200余家,覆盖超导材料、磁体系统、真空设备等10大产业链环节。
2025年7月22日,注册资本高达150亿元的中国聚变能源有限公司正式挂牌,中国核电、浙能电力等上市公司同步参股,资本市场闻风而动。
这种举国推进的力度,对面确实形成了鲜明反差。欧盟审计部门指出,ITER装配阶段结束时间已经从2025年推迟到2035年,整个项目结束时间从2042年推迟到2059年。
一个本世纪初启动的项目,如今被告知要拖到本世纪下半叶才能画句号。这里面的逻辑不难理解——西方资本市场看的是季度报表与短期回报,可控核聚变这种几十年才见成效的事儿,在华尔街眼里天然就是"不良资产"。

CHSN01这块钢的价值,远不止于聚变堆本身。赵忠贤院士认为,核磁共振扫描仪、粒子加速器、磁悬浮列车,甚至量子计算用的稀释制冷机,核心结构全都面临着相同的低温加应力困境。
换上更强更韧的钢材,可以缩小磁体体积、拉长维护间隔。一块钢的突破,撬动的是一整片高端制造的版图。
再说一个细节。CHSN01推动超导磁体系统"瘦身"了10%,单台装置节约结构材料100吨。更强的铠甲意味着可以上更高的磁场,等离子体约束压力有望提高四倍。这就让设计更紧凑的反应堆成为可能,建造成本也跟着往下降,甚至催生模块化的聚变机组。

人类追求可控核聚变已经超过半个世纪。科学界一直流传着一个自嘲式的老笑话:聚变永远还有50年。但2025年密集发生的这些事——亿度千秒、双亿度、超级钢量产、BEST全面总装——正在把"50年"这个数字一点一点往下压。
等离子体物理研究所所长宋云涛说得很直白:"我们将要进入燃烧等离子体的新阶段。"这意味着核聚变要像火焰一样,靠反应本身产生的热量来维持运转,这才是将来持续发电的基础。
这条路确实还很长。从实验室验证到工程示范,再到商业发电,中间的关卡一道接一道。但有一件事已经看清楚了:能源安全这道题,靠买买不出答案,靠等更等不来。

当年高铁起步的时候,有人说中国不可能;5G铺开的时候,有人说没必要;光伏做到全球第一的时候,有人说产能过剩。如今轮到可控核聚变,外面的声音又分成了两拨——一拨说"假的",一拨说"这个方向本身就是死路"。
CHSN01这块钢给出了最简洁的回答:你说不可能,东西造出来了。500吨钢材已经运到了工地,焊进了BEST的骨架里。
这代人也许看不到核聚变大规模商用的那天。但下一代人,或者下下一代人,很有可能生活在一个不再为能源发愁的世界里。这笔账,值得算。
更新时间:2026-04-07
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