外媒：“绝对不可能”！中国已可以制造出足以进行核聚变的超级钢

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最近，外媒被一条来自中国的科技新闻刷了屏。英国《南华早报》、新加坡《联合早报》等多家国际媒体相继报道了一个让全球材料学界震动的消息,中国已经成功制造出足以用于核聚变的超级钢材，编号CHSN01，性能指标远超国际同类产品，而且已经实实在在地装进了位于合肥的聚变反应堆里。

这事儿得从八年前说起。2017年，中国科学院李来风研究员带着团队的研究数据，去美国参加一场国际低温材料大会。他在台上展示中国在聚变用低温钢方面的进展，台下却有人直接摇头，嘴里蹦出四个字，“绝对不可能。”在这些外国专家看来，核聚变反应堆对材料的要求实在太变态了，想在现有技术基础上再往上突破，根本就是天方夜谭。

那核聚变到底对材料提出了多苛刻的要求？简单说就是“冰火两重天”。反应堆中心的等离子体温度高达一亿摄氏度以上，可紧挨着它的超导磁体，为了维持超导状态，必须冷却到零下269摄氏度，只比绝对零度高4度。

一边是太阳表面的温度，一边是接近宇宙深空的极寒，两者之间的距离还不到一米。在这种环境下，用来包裹超导磁体的结构材料，必须是既能扛得住极寒、又能在强磁场下保持稳定的“特种兵”。

以前国际通用的方案是316LN不锈钢，这是国际热核聚变实验堆ITER项目选用的材料。ITER集结了35个国家之力，从2010年在法国动工，最初预算50亿欧元，结果成本一路飙到220亿美元以上。

更麻烦的是，2024年7月ITER官方宣布启动时间从2025年推迟到2034年，整整晚了9年，全面运行要等到2039年。四十年的项目，到现在还没点着火。而他们用的316LN钢，在零下269度的低温下，屈服强度最高也就1.1吉帕，磁场只能撑到11.8特斯拉，已经逼近极限了。

中国走的是另一条路。李来风团队从十多年前就开始死磕超级钢的配方，在原子层面做“微雕”。他们以氮强化奥氏体钢为底子，把碳含量压到0.01%以下,碳太多，低温下容易生成脆性碳化物，一碰就断。然后反向操作，把氮含量拉到0.30%，再配合提高镍含量，让金属哪怕降到零下269度也能稳稳待在强韧的奥氏体相里。最后加入微量的钒，析出只有几纳米大小的氮化钒颗粒，把材料内部的位错牢牢钉住。

转机出现在2020年前后。超导物理领域的顶级专家赵忠贤院士参与进来了。这位老先生搞了一辈子低温物理和超导，1964年从中科大招毕业就扎在中科院物理所，六十多年没挪窝，还是国家最高科技奖得主。他的经验和判断帮助团队重新理清了技术路线，找准了突破口。

2021年，团队定了一个极苛刻的目标,零下269度条件下，屈服强度1500兆帕，延伸率超过25%。1500兆帕什么概念？每平方厘米要扛住约15吨的压力。

行内人都知道，钢要硬就容易脆，要韧强度就上不去，这俩指标一起拉满，材料学上叫“不可能三角”。李来风牵头组了一个全国联合攻关团队，科研单位、钢铁企业、焊接专家全拉上了。

两年时间，密集实验、密集测试。2023年8月，CHSN01达到全部技术指标，正式量产。实测数据,零下269度下屈服强度约1.5吉帕，断裂前延伸率超过30%，比ITER现用的316LN钢强了约40%。

更狠的是，研究人员拿它做了6万次开关循环的疲劳测试,6万次，等于聚变装置一辈子的工作量,它扛住了，性能几乎没衰减。通俗点讲，这块钢在极寒里又硬又能弯，就是不裂。

量产之后，CHSN01直接上了战场。合肥正在建设的BEST聚变反应堆，全称“燃烧等离子体实验超导托卡马克”，跟ITER走的是完全不同的技术路线。

BEST走紧凑型高场路线，体积缩小，但把磁场从11.8特斯拉直接干到20特斯拉。磁场翻上去，等离子体约束压力能翻四倍，装置体积却只需要ITER的三分之一。更小、更高效、更便宜，逻辑清晰得很。

2025年5月，BEST总装正式启动，比原计划提前了两个月。500吨CHSN01钢材运到合肥工地，用在6000多吨零部件的导体护套上。2025年10月1日，BEST的杜瓦底座完成吊装落位,这个大家伙直径18米、高5米、重400多吨，相当于整台装置的“地基”，未来要承载6700吨主机的全部重量。

安装精度有多苛刻？落位偏差不能超过正负2毫米，底座外边缘跟坑壁之间的间隙不到100毫米。项目团队用多站激光跟踪仪实时监测，硬是把这个400吨的“瓶塞”塞进了“深坑”。

按计划，BEST将在2027年底建成，届时有望成为全球首个紧凑型聚变能实验装置。到2030年，目标是用核聚变点亮第一盏灯。中科院等离子体所所长宋云涛给过一个更长远的时间表,力争2040年让人类用上聚变能源。

CHSN01的意义还不止于聚变本身。赵忠贤团队判断，粒子加速器、核磁共振设备、磁悬浮列车，甚至量子计算的稀释制冷机，都有同样的“低温加高应力”难题。

这种超级钢材能覆盖的应用场景远比聚变本身更广。而且CHSN01基于现有的生产工艺路线，中国钢厂能直接上量，供应链完全国产化，不用看谁的脸色。

2025年整个核聚变赛道都在加速。7月22日，注册资本150亿元的中国聚变能源有限公司在上海挂牌。“人造太阳”EAST实现了1亿度等离子体稳态运行1066秒，破了世界纪录。核聚变能源被写入“十五五”规划建议，《原子能法》也第一次把聚变研究纳入国家法律。从研究到工程再到立法，全链条都在加速。

与此同时，美国那边CFS的SPARC装置完成约65%，德国政府通过了“德国迈向核聚变发电站”行动方案，计划到2029年累计投入超20亿欧元。全球聚变行业总投资从五年前的19亿美元飙到了97亿美元。这场“终极能源”的竞赛，没有人想落后。

“绝对不可能”这五个字，从2017年砸向中国科学家，到2025年被结结实实地打了回去，前后不过八年。聚变这条路，全世界走了几十年，老有人调侃“永远还要三十年”。

但最近两三年节奏明显变了，CHSN01的经历摆在眼前,一项被判“不可能”的技术，从立项到量产花了十二年，现在已经实实在在地装进了反应堆。2027年BEST能不能如期点火，大家都在盯着。但有件事没争议了,在聚变这条赛道上，中国已经跑到了前面。

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