外媒曾言“绝对不可能”!中国已能制造出足以进行核聚变的超级钢


核聚变,是原子相互碰撞并聚合的过程,每公斤燃料释放的能量是传统核裂变的四倍,是燃煤的四百万倍,且不产生温室气体,也不留下长期放射性废料。
若一切顺利,这将至少是一个万亿美元级别的市场。问题在于,目前宇宙中唯一在稳定运转的聚变发电"设备"是恒星。
如何在地球上复制这一过程,已经成为全球竞赛的核心议题。而要在地球上"造太阳",第一道门槛就是材料。

聚变装置内部要用超导磁体把上亿度的等离子体牢牢束缚住,磁体本身却必须泡在零下269度的液氦里工作。这就意味着,支撑磁体的钢材必须同时具备极低温下的强度、韧性和抗磁场撕扯的能力。
时间拉回2013年,中国科研团队正式启动低温高强韧钢攻关。彼时西方专家普遍认为,中国至少需要30年才能触及这一技术门槛,甚至直言"中国人根本不懂低温材料的核心逻辑"。
外媒当年把话说得很绝对——"在零下269度的极寒环境中,想让钢又硬又韧,同时扛住20特斯拉强磁场的撕扯,绝对不可能"。十二年过去,这块名为CHSN01的超级钢真的被造了出来。

使用它之后,聚变装置的磁体可以做得更小,维护周期更长;一块钢的突破,撬动的是整个高端制造版图的升级,这也是西方专家至今不愿正面承认中国突破的核心原因。
到了2025年,中国"人造太阳"研究进一步加速,还牵头启动了聚变领域的国际科学计划。
迄今为止最接近成功的一次尝试,是2022年美国加州劳伦斯利弗莫尔国家点火装置(NIF)短暂而关键的净能量输出实验。

然而,尽管美国在这一领域领跑数十年,中国正在快速追赶——建设速度更快,投入资金约为美国的两倍。
有观点认为,如果关心人工智能、关心能源领导权,就必须在聚变领域进行投资;若美国不能引领这一方向,中国将会占据主导。最新卫星影像显示,中国正在快速建设一座巨大的激光聚变新设施,规模约为加州实验室的两倍。
另一项由国家出资的大型工程将于今年投入使用,还有一项计划在2027年建成。而与此同时,美国主要是在对已有装置进行升级,其中一些设备的服役时间已超过三十年。

按照当前节奏,一些业内人士判断,中国有可能在三到四年内超越美国。有受访者坦言,作为个人他对此感到担忧,希望确保美国能够成功。
多位参议员和聚变专家联合发布的一份报告呼吁联邦政府投入100亿美元,避免聚变产业重蹈电动汽车电池和光伏产业的覆辙——被中国后来居上并占据主导。因此,当前的竞赛主要在中国国家支持的项目与主要位于美国的私营初创公司之间展开。
例如Helion已从包括OpenAI掌门人山姆·奥尔特曼在内的投资人处筹集了10亿美元,并与微软签下雄心勃勃的协议,承诺在2028年前向电网供应聚变电力。业内人士指出,到2028年美国不会有新的核裂变电力上线,因此这份协议格外引人注目。

谷歌支持的TAE Technologies融资12亿美元;融资金额最高的是Commonwealth Fusion Systems,来自比尔·盖茨、杰夫·贝索斯和谷歌等投资方的资金累计接近20亿美元。
有观点强调,聚变不能被无限期搁置,也不能以"不知道会发生什么"为由拖延——因为它正在中国真实发生。这种"真实发生"不仅体现在项目节奏上,也体现在配套产业链的成熟度上。
西方长期垄断聚变核心材料技术,美国在全球聚变竞赛中领跑数十年,私营企业斩获巨额资本加持,看似牢不可破的技术壁垒本应难以撼动,但中国已悄然造出达标的超级钢,多款聚变核心项目加速落地、持续突破,正在改写这一格局。

有企业方表示,其Polaris第七代系统之所以能够如期投入运行,时间表完全取决于半导体供应——需要从海外购买这些半导体,再运回美国安装到聚变系统上。
这一细节暴露的是一个更宏观的问题:即便顶尖设计能力仍在美国,工程化落地的每一步都被外部供应链掣肘。总部位于上海的能源奇点公司则告诉外界,中国高效的供应链是一大优势。
今年6月,该公司表示在开始设计其托卡马克装置仅两年后就实现了等离子体的产生,创下了纪录。

从超级钢到超导磁体,再到装置总装,中国正在把材料、工艺、设备整合成一条完整链条,而这也正是西方专家最不愿正面回应的部分——单点突破尚可归因于运气,体系化推进则意味着长期领跑的可能。不过,美国在一个主要方面仍领先中国——私营部门的活力。
聚变工业协会中的40家私营企业中,霍兰德表示有25家位于美国。他补充说,自该协会2021年5月成立以来,全球私营聚变公司的融资额约为12亿美元;而今这一数字已远超80亿美元,其中约60亿美元投向美国企业。
Commonwealth Fusion Systems于2018年从麻省理工学院衍生成立,被霍兰德视为最有可能率先实现商业聚变的公司。
该公司计划在2027年前后使用其SPARK托卡马克装置,通过超导磁体实现净能量输出,功率约为100兆瓦,约为NIF输出的十倍。这一目标此前从未有人实现。
此后,该公司还计划在弗吉尼亚州建造一座名为ARC的400兆瓦聚变电站。不仅仅是美国。
杰夫·贝索斯与微软支持的General Fusion位于加拿大,欧洲、印度、日本等地也散布着少数聚变初创企业。

这些国家再加上中国、俄罗斯,多数还共同参与ITER项目,但该项目已遭遇严重延误,最新时间表将其完工时间推至2039年甚至更晚,远超美国企业的预定节点。
美国方面的时间表大致是:2028年将电子并入电网,2030年代初实现电力上网,或在本个十年末至下一个十年初之间。
对整个行业而言,终点线并不是造出第一台装置,而是形成一个成熟的聚变产业,能够为全世界包括人工智能数据中心提供产品。业内人士强调,聚变将是必需的能源,讨论必须转化为行动和建设;每个人都在以最快的速度前进。

回望这场竞赛,从2013年被断言"三十年也追不上",到2025年一块CHSN01悄然改写规则,中国用十二年时间把"绝对不可能"变成了实打实的工程样本。
超级钢的意义远不止于一种材料,它让磁体更小、维护更省、装置更稳,把整条高端制造链条一起往上顶了一大截。当美国还在为半导体供应发愁、为百亿美元联邦拨款奔走呼吁,中国的激光聚变新址、国家级托卡马克、民营团队两年出等离子体,正一个接一个落地。

西方筑起的技术壁垒,被一块钢撬开了一道裂缝,而裂缝背后,是整个聚变版图的重新分配。真正的较量,从来不在谁先造出第一台样机,而在谁能撑起第十台、第一百台的产业底座。
那句"绝对不可能",此刻听来更像是一面镜子,照见的不只是偏见的落空,也照见一个后来者如何用埋头苦干,把别人画下的天花板一寸寸顶穿。
