外媒：“絕對不可能”：中國制造出足以進行核聚變的超級鋼

你要是三年前跟人說，中國能造出核聚變專用鋼材，十個老外得有九個搖頭。不是他們看不起誰，是這事兒確實太難了。核聚變反應(yīng)堆里頭的環(huán)境，金屬扛不住是常態(tài)，扛住了才叫新聞。

2025年8月，好幾家外媒集中報道了一件事——中國科學(xué)院等離子體物理研究所，把一種叫CHSN01的超級鋼造出來了。國際同行此前評價這事兒四個字：絕對不可能。

先說說這鋼為什么這么難造。核聚變反應(yīng)堆的核心溫度有上億攝氏度，要模擬太陽內(nèi)部的反應(yīng)過程。可約束等離子體的超導(dǎo)磁體那一側(cè)，溫度得壓到零下269攝氏度，離絕對零度只差4度。兩頭溫差大得離譜。磁體承受的磁場強度還得到20特斯拉。高溫、極寒、強磁場，三個極端條件疊在一塊，全世界找不出幾種金屬能同時吃得消。

ITER大家應(yīng)該都聽過，35個國家一起搞的國際熱核聚變實驗堆，建在法國。這個項目2011年就吃過材料的虧。當時測試用的低溫鋼材直接脆了，延展性沒了，整個項目被迫調(diào)整方案。ITER一直用的316LN不銹鋼，低溫屈服強度撐死也就1.1吉帕左右，磁場被限制在11.8特斯拉。

中國這邊很早就盯上了這個瓶頸。2011年前后，中科院物理學(xué)家李來風就提出判斷：未來聚變反應(yīng)堆的磁場需求，一定會超過ITER的11.8特斯拉上限。那時候沒多少人在意這話。李來風團隊從十多年前開始動手，反復(fù)調(diào)整釩、碳、氮這些元素的配比，想找出能同時兼顧強度和韌性的組合。進展有一些，但離核聚變的要求還差一截。

2017年，李來風把階段性成果帶到美國的國際低溫材料大會上做了展示。結(jié)果呢？臺下一片質(zhì)疑。不少外國專家覺得316LN不銹鋼已經(jīng)是極限了，中國人搞的這個方向根本走不通。＂絕對不可能＂這個評價，就是那時候傳出來的。但這個團隊選擇了悶頭接著干。

2020年是一個關(guān)鍵節(jié)點，趙忠賢院士開始參與項目研討。趙忠賢搞了一輩子低溫物理和超導(dǎo)研究，1964年從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢業(yè)后就扎在中科院物理所，六十多年沒挪過窩。他是2016年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎得主，2024年又被授予＂人民科學(xué)家＂榮譽稱號。這位老先生的加入，給團隊提供了新的研究思路。

有了趙忠賢的指導(dǎo)，團隊重新定了技術(shù)標準：低溫條件下屈服強度達到1500兆帕，延伸率超過25%。這兩個指標放在一起看，內(nèi)行人知道有多狠。鋼材想硬就容易脆，想有韌性強度就上不去。兩頭都要拉滿，材料學(xué)上管這叫＂不可能三角＂。團隊硬是啃了兩年多，一輪一輪地調(diào)配方、做測試。

2023年8月，CHSN01的全部指標達標了。這種鋼在20特斯拉磁場、1300兆帕應(yīng)力、液氦級低溫環(huán)境下，結(jié)構(gòu)完好。對比一下：ITER的磁場是11.8特斯拉，CHSN01直接扛住了20特斯拉。從11.8跳到20，等離子體約束壓力大約翻了四倍，這意味著反應(yīng)堆可以做得更小，成本也能大幅降低。

鋼材造出來不算完，得用上才行。中國的BEST聚變反應(yīng)堆，全稱＂燃燒等離子體實驗超導(dǎo)托卡馬克＂，建在安徽合肥。2023年5月開始總裝，6000噸組件里有500噸導(dǎo)體護套用的就是CHSN01。到2025年5月，BEST已經(jīng)進入總裝收尾階段，比原計劃提前了兩個月。項目負責人顏建文說，不到兩年就完成了土建，各系統(tǒng)組件已達到運行就緒狀態(tài)。

BEST跟ITER有一個根本區(qū)別得搞清楚。ITER是純科研裝置，不產(chǎn)電，它存在的意義是證明＂聚變能行＂。BEST不一樣，它的目標是商業(yè)化發(fā)電，能量增益要做到五倍——輸出能量是輸入的五倍。這個定位一變，對材料的要求就完全不同了。壽命要更長，可靠性要更高，經(jīng)濟性也得算得過來。CHSN01就是為這套標準量身打造的。

美國那邊，MIT衍生公司Commonwealth Fusion Systems在建SPARC反應(yīng)堆，也瞄準2027年運行，但能量增益目標只有兩倍，比BEST的五倍差了不少。CNBC今年3月報道了一組數(shù)據(jù)：中國目前擁有的聚變領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量已經(jīng)超過世界上任何國家，聚變方向的博士生數(shù)量是美國的十倍。

再看看ITER，進度確實讓人著急。2024年公布的最新時間表顯示，ITER啟動時間推遲到2034年，比之前的計劃晚了整整九年。＂產(chǎn)生能量＂的目標可能要等到2039年。這個項目從1985年立項算起，已經(jīng)四十多年了。總成本從最初的50億歐元飆到了200多億歐元，實際花費只多不少。多國協(xié)調(diào)的效率問題，在ITER身上體現(xiàn)得特別明顯。

CHSN01還有一個容易被忽略的亮點：完全國產(chǎn)化。從原料到成品，全部在國內(nèi)完成。這一點的戰(zhàn)略意義不比技術(shù)參數(shù)小。過去搞大科學(xué)工程，高端特種鋼材經(jīng)常卡在進口環(huán)節(jié)。現(xiàn)在這條路自己走通了，不光核聚變能用，粒子加速器、MRI設(shè)備、磁懸浮系統(tǒng)、量子計算用的稀釋制冷機，凡是涉及低溫加高應(yīng)力的場景，CHSN01都有用武之地。

核聚變這條路，全世界走了幾十年，一直有人調(diào)侃說＂永遠還要三十年＂。但最近這兩三年的節(jié)奏明顯變了。中美兩國都在加速投入，技術(shù)路線也在分化。中國選了一條更激進的路——跳過純科研階段，直接瞄準商業(yè)發(fā)電。CHSN01的成功，給這條路補上了最關(guān)鍵的一塊材料拼圖。

2017年在美國被嘲笑＂絕對不可能＂的中國團隊，用了不到六年，把500噸CHSN01裝進了BEST反應(yīng)堆。BEST能不能在2027年如期建成、能不能真正點火產(chǎn)出能量，我們還得繼續(xù)盯著。但有一件事已經(jīng)沒什么爭議了——在核聚變這條賽道上，中國跑到前面去了。