外媒: “绝对不可能”: 中国制造出足以发生核聚变的超级钢

核聚变这个东西，科学界有句著名的自嘲——＂永远还有三十年＂。从上世纪五十年代人类琢磨着要在地球上复制太阳的能量，到今天七十多年过去了，这句话被反复拿出来调侃。可到了2025年夏天，外媒突然密集报道了一条来自中国的消息，全球核聚变圈子一下子安静了。

中国科学家干成了一件国际同行觉得＂绝对不可能＂的事——造出了一种能扛住核聚变反应堆极端工况的超级钢材。

这种钢叫CHSN01。名字特别朴素，就像工厂里的一个编号。但它的含金量，足以让全世界搞材料的人重新掂量中国在清洁能源赛道上的分量。

我们先聊聊核聚变反应堆里的环境到底有多恶劣。反应堆核心温度能飙到上亿摄氏度，比太阳表面还高出好几倍。但用来约束等离子体的超导磁体，偏偏又得冷却到零下两百多度，离绝对零度只差那么几度，否则超导状态就维持不住。磁体同时还得扛住极强的磁场，强度差不多是法国ITER项目的两倍。

一边是地狱般的高温，一边是接近宇宙尽头的极寒，中间还夹着恐怖的磁力。绝大多数金属放进去，要么变脆，要么变形，要么直接报废。

ITER就在这上面吃过大亏。2011年，他们测试用的低温钢在极寒条件下脆了，延展性直接崩掉。当时核聚变领域普遍在用的316LN不锈钢，大家公认已经逼近材料性能的天花板了。换句话说，路走到头了。

就在那个时候，中国有个人已经在琢磨另一条路。

中科院理化技术研究所的李来风，长期从事低温材料研究。他很早就意识到，ITER用的钢材撑不住未来更强磁场的需求。中国既然要建自己的核聚变装置，材料这关必须自己过。

他带着团队开始尝试，最早在一种氮合金钢上做改进。强度是上来了，可韧性还是差口气。于是反复调元素配比，加钒，控碳氮比例，一炉一炉地炼，一根一根地测。

2017年，李来风把阶段性成果带到了美国的国际低温材料大会上。迎接他的不是掌声，是质疑。国际专家们的态度很统一：316LN够用了，没必要折腾，你们也未必搞得出来。

科研界这种傲慢，我们见得太多了。在西方主导的核聚变话语体系里，标准是他们定的，路线是他们画的。一个中国团队跑过来说＂我们要超越你们的材料＂，换谁都不会当回事。

可李来风的团队偏偏就在这条路上死磕了十二年。

2020年是一个关键节点。这一年，中国著名超导物理学家赵忠贤院士参与到了项目中来。赵忠贤在国内凝聚态物理领域的地位极高，上世纪八十年代发现高温超导材料，2008年在铁基超导体上取得重大突破，两次将中国超导研究推到国际前沿。2016年他拿到了国家最高科学技术奖，2024年又被授予＂人民科学家＂荣誉称号。

赵忠贤几十年跟超导材料打交道的经验，给整个项目注入了新的思路。团队在他的影响下重新设定了技术目标，标准比之前又拉高了一大截。

2021年，李来风牵头组建了一个全国性的联合攻关团队，把科研院所、制造企业、焊接专家全拉进来。这种运作方式很有中国特色——不是某个实验室单打独斗，而是上下游整条链一起干。

到2023年8月，CHSN01通过了全部关键测试。在接近极限的磁场与应力条件下，它保住了结构完整性，同时疲劳抗性也达标了。更关键的是，分析模型显示，哪怕导体护套上存在超出检测极限的微小初始缺陷，CHSN01依然能撑过反应堆全寿命周期内的数万次脉冲运行。

这意味着制造环节不用再像以前那样过度打磨、过度加粗，重量与成本都能往下压。

说到这里，得聊聊BEST反应堆。

BEST，全称＂燃烧等离子体实验超导托卡马克＂，正在安徽合肥建造，计划2027年完工。它跟ITER有一个根本性的区别：ITER是纯科研设施，不产电；BEST的目标是商业化发电。

这个定位差异太大了。科研装置证明＂能做到＂就行，商业化意味着材料得经受住长年累月的反复折腾，可靠性要求完全是另一个级别。BEST的工程进度比原计划还提前了，土建施工不到两年就完成了，各系统组件已经达到运行就绪状态。项目负责人管这叫＂中国速度＂。

在BEST反应堆里，数百吨导体护套全部用的是国产CHSN01钢材。虽然在整个装置中占比不算大，但它包裹着超导磁体的核心线缆，是整台＂人造太阳＂磁约束系统的命脉。这个位置出了问题，整台装置就废了。

对比之下再看看ITER的处境，就更能体会CHSN01的分量。ITER由三十多个国家联合建造，各自造各自的零件，运到法国拼装。协调难度极大，任何一个环节出问题，整条时间线就全崩了。真空室扇区几何不合格、冷却管腐蚀开裂，这些都是组装时才发现的。项目一拖再拖，成本一涨再涨，到2024年宣布全面运行推迟到2039年。

中国走了一条完全不同的路。CHSN01从研发到生产，全链条国产化。这不仅仅是省了进口高端钢材的钱，更重要的是把核心技术牢牢攥在自己手里。

并且这种钢的用途远不止核聚变一个领域。MRI设备、粒子加速器、磁悬浮列车、量子计算用的制冷装置，都面临类似的＂低温加高应力＂难题。一种更强又更韧的钢材出现，能让这些领域的磁体做得更小，维护周期拉得更长。

从更大的格局来看，中美之间在核聚变赛道上的竞争正在加速。中国目前拥有的核聚变专利数量已经位居全球之首，聚变方向的博士人才储备也超过了美国。2025年1月，中国的EAST装置在上亿度高温下实现了千秒级长脉冲运行，再次刷新世界纪录。美国的SPARC装置同样瞄准2027年，MIT的核科学教授丹尼斯·怀特说过一句很清醒的话——目前宇宙中唯一在运行的核聚变发电厂，就是恒星。

这话既是谦虚，也是现实。核聚变确实还有很远的路要走。但正因为它太难了，每一个实实在在的进展才格外珍贵。

材料科学是一个特别不＂性感＂的领域。它没有火箭升空的画面冲击力，也没有量子计算那些花哨的概念。一群冶金工程师在实验室里调配方、炼钢、做低温拉伸测试，枯燥得很。但历史反复证明，重大能源技术的成败，最终往往就取决于材料。

从2011年到2023年，十二年。李来风的团队从被嘲笑到被正视，赵忠贤以耄耋之年仍然参与项目讨论，全国联盟从零开始把一种前所未有的合金送进了在建反应堆。这条路上没有什么灵光一闪的戏剧性时刻，只有一炉接一炉的试验，一次接一次的失败，以及一个数据点接一个数据点的缓慢积累。

我们常说＂十年磨一剑＂，CHSN01磨了十二年。

无论BEST反应堆最终能否在这个十年达成预期的功率目标，全球每一个核聚变团队现在都多了一个新的参照系——你的导体护套如果达不到CHSN01的水平，恐怕得回炉重来了。