全球首个！星环聚能面向球形托卡马克聚变堆的全尺寸高温超导环向场磁体完成20K低温励磁测试
上海，2026年8月25日
2026核聚变能大会的会场外，上海八月的暑气尚未退去。会场内，一份关于高温超导磁体的研制路线图，让来自全球的核聚变研究者感受到了另一种热度。
这天，长三角高温超导磁体技术创新联合体正式对外发布聚变堆高温超导磁体研制路线图。根据规划，联合体将于2028年前建成首条25T高温超导强场磁体研制及测试线，2030年前完成原型磁体研制。
[IMG:1]联合体由中国聚变能源有限公司牵头，成员包括上海超导、东部超导、上海交通大学、上海电气核电集团、超磁新能、能量奇点、杭氧集团、翌曦科技。九家单位覆盖了从上游超导材料到中游磁体研制、下游核聚***置建设的完整产业链——上海超导与东部超导提供高温超导带材，上海交大负责基础研究支撑，上海电气核电集团贡献大型装备制造能力，能量奇点则作为民营聚变企业代表参与工程验证。
这份路线图的服务对象是“中国环流四号”——全球首个高温超导强场稳态燃烧聚变实验平台。中国聚变能源有限公司党群部副主任郑雪在大会上表示，中国环流四号将系统验证聚变复杂环境下25T高温超导强场磁体的可靠性，2030年前完成原型磁体研制后，将支撑后续下一代聚变堆的建设。
要理解这一节点设置的意义，需要先看一组数字。据IIM市场研究机构2026年8月发布的《全球及中国可控核聚变超导磁体系统产业趋势展望咨询报告》，全球可控核聚变商业化进程在2025年进入加速拐点，超导磁体系统市场规模预计在2026年达到48.6亿美元。另据该机构同期发布的《全球铜系超导材料产业投资报告》，核聚变磁体应用以58.7%的占比成为高温超导材料最大细分场景，2026年对应需求规模约27.8亿美元。
高温超导磁体之所以成为聚***置的核心部件，原因在于物理尺寸与磁场强度之间的根本矛盾。传统低温超导磁体需要在液氦温度（约4K，即零下269摄氏度）下工作，磁体系统庞大笨重。而高温超导材料（主要是REBCO coated conductor，即稀土钡铜氧涂层导体）可在更高温度下维持超导态，载流能力更强，使得同等磁场强度下的磁体体积大幅缩小。中国环流四号采用高温超导技术路线，相比传统低温超导可大幅缩减装置体积与造价。
[IMG:2]中国环流四号建成后的目标是聚变增益Q值大于5——Q值大于1即意味着输出能量超过输入能量，实现“净能量增益”。作为参照，美国联邦聚变系统公司（Commonwealth Fusion Systems）的SPARC装置同样采用全高温超导磁体技术，计划实现Q值约11，截至2026年7月建设完成度约80%。英国的STEP球形托卡马克项目也已从概念阶段过渡到实施阶段，2026年4月选定托卡马克能源公司作为磁体系统合作伙伴。
中国在这场全球竞赛中并非追赶者。2026年6月，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所宣布，全球尺寸最大、性能最强的聚变堆环向场超导磁体完成研制验收——长21米、重582吨、储能120吉焦，体积和储能分别为ITER同类磁体的1.3倍和3倍。两套磁体从材料到工艺实现100%国产化。但那是低温超导技术的巅峰之作。长三角联合体要攻克的25T高温超导强场磁体，代表的是一条截然不同的技术路线——更紧凑、更高场、更靠近商用。
高温超导带材的产能是这条路线能否走通的关键变量。据广发证券2026年8月发布的超导材料深度报告，上海超导是国内第二代高温超导带材的绝对龙头，国内市场占有率80%以上。公司已启动三轮扩产计划：一期2000公里/年已投产，二期目标4000公里/年，三期备案目标20000公里/年。上海超导总裁朱佳敏在核聚变能大会上表示，公司花了15年把高温超导材料从实验室做到批量化生产。
据IIM市场研究机构2026年7月发布的《2026-2030年全球及中国超导科学行业报告》，高温超导带材年产能已达到18000公里，中国贡献了全球约34%的产能。但需求端的增长更为迅猛——据中证鹏元2025年的行业分析，2024至2025年国内带材销量由千公里级跃升至万公里级，2026至2030年有望再增十倍。供需之间的张力，正是联合体成立的产业逻辑之一。
[IMG:3]不过，从路线图到真正可用的磁体，还有若干技术难关待解。据IEEE（电气与电子工程师协会）2026年7月发布的研究报告，大型REBCO高温超导磁体的失超（quench，即超导态突然丧失）检测与保护仍是“最重大的技术挑战”。超导磁体一旦发生失超，巨大的储能可能在毫秒级时间内转化为热量，损坏磁体本身。低温超导磁体的失超保护已有成熟方案，但高温超导的失超传播速度更慢、检测更难，至今尚未在***磁体上得到充分验证。
此外，据业内人士分析，产业链上游的超导材料、面向等离子体材料及氚燃料循环仍存在核心挑战。材料的可靠性与稳定性有待进一步提升，生产成本也需要持续降低。高温超导磁体系统占聚变堆核心设备成本比重高达46%或更高——这意味着磁体的造价直接决定了聚变发电的经济性天花板。
政策层面正在为这条技术路线铺路。就在联合体发布路线图的前一天，上海市人民***印发的“十五五”规划明确提出，加快超导带材规模化发展，拓展核聚变、医疗装备磁体等场景；可控核聚变聚焦突破高温超导磁体、智能控制等关键技术，建成托卡马克装置，实现净能量增益。上海张江高新区“十五五”规划也将可控核聚变列为未来产业新赛道。
资本市场的反应同样迅速。联合体成员超磁新能已于2026年6月完成数亿元天使+轮融资。上海国投未来产业基金早在2024年5月就启动了核聚变产业的前瞻布局。据公开信息，上海超导已启动IPO辅导程序。
从2028年的测试线到2030年的原型磁体，长三角联合体给出的是一份为期四年的技术攻关时间表。这四年间，美国的SPARC计划在2027年启动运行，英国的STEP项目也在推进磁体系统研发。25T高温超导磁体不仅是一个技术指标，更是聚变能商用化竞速中的关键赛点——谁先掌握高场高温超导磁体的工程化能力，谁就拿到了下一代聚变堆的入场券。
正如中国聚变能源有限公司方面在大会上所说，中国环流四号建成后，每升海水提取出的氘元素充分燃烧，其能量相当于300升汽油。在这个量级的能源愿景面前，2028年和2030年这两个时间节点，承载的远不止是技术突破本身。
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