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

核聚变，被誉为清洁能源的“圣杯”。

当原子发生碰撞聚变时，每公斤燃料释放的能量，是传统核裂变的4倍，更是燃烧煤炭的400万倍，且全程不产生温室气体，也不会留下长期放射性废物。

若一切按计划推进，核聚变领域将形成一个价值至少万亿美元的巨大市场。

目前，宇宙中唯一能稳定运行的“核聚变发电厂”，便是恒星。而如今，改变这一现状、实现可控核聚变，已成为一场席卷全球的科技竞赛。

最接近成功的一次是在2022年加利福尼亚州的国家点火装置，当时出现了短暂但至关重要的净正聚变能量时刻。

尽管美国几十年来一直处于领先地位，但中国正在迎头赶上，建设速度更快，支出是美国的两倍。

核聚变是恒星（包括我们的太阳）产生能量的方式。燃料是氢，与裂变中使用的重而稀有的铀相比，氢是一种轻而丰富的元素。

当氢原子达到极高的温度（高达2.7亿度，比太阳温度高十倍），压力会导致它们融合在一起，形成一种称为等离子体的超高温气体。

当它们聚变时，会产生氦气，在此过程中会损失一些质量，这些质量可以转化为巨大的能量。但等离子体很难控制。

在“磁约束”聚变中，等离子体被悬浮在甜甜圈形状的“托卡马克”内并受到控制。在“惯性约束”聚变中，高能激光被对准燃料丸，使其迅速压缩并内爆。

2022年，在劳伦斯利弗莫尔国家点火装置（NIF）上，实现了历史性的首次聚变点火，产生了净正能量。

192束激光全部照射到一个BB弹大小的小目标上，聚变燃料被点燃，释放出的能量比施加到目标上的能量还要多。

但下一步是证明能以具有商业价值的方式做到这一点。到目前为止，聚变需要大量的资金来建造大型设施。

这就是为什么一些初创公司正在尝试控制等离子体的新方法，希望能够缩小规模。贝佐斯支持的通用融合公司使用蒸汽活塞。

Helion使用磁脉冲将等离子体以超过100万英里的时速在圆柱体中相互推向对方。TAE Technologies使用不同类型的燃料和粒子束。

最新卫星图像显示，中国正在迅速建设一个巨大的新型激光聚变基地，其规模是加州实验室的两倍。今年又一个由国家资助的大型项目即将启动，还有一个项目计划于2027年启动。

与此同时，美国仅对现有机器进行了升级改造，其中一些机器已有30多年的历史。照此速度，中国可能会在三四年后超过美国。

一份由参议员和聚变专家撰写的新报告呼吁联邦政府拨款100亿美元，以防止聚变技术重蹈电动汽车电池和太阳能的覆辙。

目前来看，这是一场由中国政府支持的项目与私营初创企业之间的竞赛，其中绝大多数企业都位于美国。

Helion获得了包括OpenAI创始人Sam Altman在内的投资者的10亿美元投资，并与微软达成协议，计划在2028年前将聚变能源并入电网。

谷歌支持的TAE科技公司筹集了12亿美元。Commonwealth Fusion Systems从比尔·盖茨、杰夫·贝佐斯和谷歌等筹集了近20亿美元。

中国在21世纪初加入了聚变竞赛，比美国晚了大约50年。但自那以后，中国培养的等离子体物理学家和聚变科学家比美国大学培养的要多得多。

美国能源部估计，北京每年为聚变事业投入约15亿美元，而美国联邦政府用于聚变的资金平均每年约为8亿美元。到2023年，中国的聚变投资超过了其他所有国家投资的总和。

卫星图像显示，到2024年，四个激光发射舱将迅速建成，指向一个安全壳，聚变反应将在那里发生。单单那个圆顶就有一个足球场那么大，大约是美国NIF的两倍大。

中国现有的国家托卡马克项目EAST在过去几个月里不断创造纪录，争夺反应堆内等离子体最长约束时间的纪录。

位于中国东部、耗资7亿美元、占地100英亩的CRAFT核聚变园区预计将于今年竣工。一座名为BEST的、由国家资助的新型托卡马克装置预计将于2027年建成。

中国在先进材料研发领域的投资速度是美国的十倍。这些材料包括聚变装置的第一内壁、约束聚变燃料和聚变等离子体的高功率磁体。

中国也在为电容器和功率半导体等必需品开拓市场。总部位于上海的能源奇点公司表示，“中国高效的供应链”是一项主要优势。

该公司在开始设计其托卡马克装置仅仅两年后，就以创纪录的速度成功制造出了等离子体。

美国在私营部门方面领先。聚变工业协会的40家私营公司中，有25家位于美国。自FIA于2021年5月成立以来，全球私营公司投资已远远超过80亿美元，其中约有60亿美元投资于美国公司。

Commonwealth（2018年从麻省理工学院分离出来）预计到2027年左右，SPARC托卡马克装置将使用超导磁体实现净正能量，输出功率约为输入功率的十倍，约为100兆瓦。

其下一个项目是计划在弗吉尼亚州建造一座名为ARC的400兆瓦聚变发电厂。

据报告显示，中国目前拥有的聚变专利数量超过其他任何国家，在聚变科学与工程领域拥有的博士学位数量是美国的十倍。

中国正试图控制供应链——这与它当年主导太阳能和电动汽车电池的策略类似。终点线实际上是一个成熟的聚变产业，其生产的产品销往世界各地，包括人工智能中心。

而在聚变材料这个关键赛道上，中国刚刚取得了一项令海外材料学权威集体破防的突破。

国际专家曾笃定地断言，在零下269度的极寒环境中，想让钢既硬又韧、同时扛住20特斯拉强磁场的撕扯，“绝对不可能”。

然而中国科研团队历经12年攻关，造出了编号CHSN01的超级钢。

在4.2开尔文的液氦环境下，屈服强度达到1.5吉帕斯卡，断裂前延伸率超过30%，比ITER选用的316LN钢强度高出约40%，且塑韧性毫无折损，还通过了6万次聚变脉冲循环的疲劳测试，性能几乎没有衰减。

中科院技术评价报告明确指出：在超低温下同时满足高强度、高伸长率和高断裂韧性，目前全世界只有中国能实现。

CHSN01已投入BEST托卡马克装置的建设，化身约300吨铠甲和200吨线圈盒部件，使超导磁体系统成功“瘦身”10%，到2025年已实现百吨级批量生产。

这块超级钢不仅解决了核聚变材料的“卡脖子”问题，更让中国在高端聚变材料领域实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。

外媒当初“绝对不可能”的断言有多笃定，如今的打脸就有多响亮。