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导读
合肥科学岛的装配车间里，直径 5.6 米、重达 82 吨的 “甜甜圈” 磁导环，正揭开世界首台 BEST 紧凑型聚变装置的神秘面纱。这个缠绕 1.2 万公里超导带材的核心部件，能形成 20 特斯拉超强磁场，为上亿摄氏度等离子体打造 “无形牢笼”，标志着中国聚变技术迈入自主突破的关键阶段。
BEST 的核心是 “紧凑革命”：相较于 ITER，体积缩小 40%、成本仅 1/10，国产化率却达 93.4%，660 台首创设备铸就性能飞跃 —— 聚变功率密度 50 兆瓦 / 立方米，远超 ITER 的 20 兆瓦 / 立方米。从 0.046 毫米哈氏合金基带的吨级量产，到超低温无磁不锈钢的工艺突破，自主化矩阵支撑起这场能源革命。
它指向的未来清晰可见：1 升海水的聚变能量堪比 300 升汽油，海水氘储量够人类用 100 亿年，且零温室气体、无泄漏风险。作为稳定基荷电源，它能补全 “风光储” 短板，更将催生万亿级产业链。这场由中国引领的聚变探索，正改写全球能源格局。
近日，在合肥科学岛的装配车间里，一个直径5.6米、重达82吨的“甜甜圈”状部件格外引人注目——这就是BEST紧凑型聚变装置的核心“磁导环”。它的环形真空室壁上，密密麻麻缠绕着总长度达1.2万公里的第二代高温超导带材，通电后能形成20特斯拉的超强磁场，如同给上亿摄氏度的等离子体打造了一个“无形牢笼”。2025年10月，随着承载6700吨主机重量的400吨级杜瓦底座精准落位，这个以磁导环为核心的“超级装置”正式进入组装攻坚阶段。当人们惊叹于它酷似“行星发动机”的体量时，更该看到：这个“甜甜圈”不仅是装置的物理核心，更是中国聚变技术自主突破、叩响未来能源大门的关键象征。
BEST的核心突破，在于一场"紧凑革命"，而这场革命的底气，源于从头到尾的自主化突破。相较于国际热核聚变实验堆（ITER）的庞大规模，这个中国自主研发的装置当前国产化率已达93.4%，目标在"十五五"期间冲刺100%，体积缩小40%、建造成本仅为ITER的1/10的同时，更实现了性能的跨越式提升。关键核心材料上，突破成果已形成矩阵式布局：中科院金属所自主研发的高纯净哈氏合金基带，厚度仅0.046毫米（约为头发丝直径的一半），在液氮极寒环境下抗拉强度超1900MPa，指甲盖大小面积能承受约190吨重量（相当于三十头成年非洲象体重），且已实现吨级工业化制备，与东部超导达成20吨供货协议，彻底打破长期进口依赖；河钢集团张宣科技联合高校研发的超低温高强韧无磁不锈钢，攻克了极低温下强度与韧性难以兼顾的世界性难题，成为超导磁体安全运行的关键屏障，其"氮气回填"技术实现氮元素精准控制，直接从实验室工艺转化为生产线标准；安泰科技的钨铜合金更拿下BEST偏滤器订单，这种耐2000℃高温的材料能承受等离子体负载，是全球唯一实现量产的聚变堆用偏滤器材料（注：聚变堆"第一壁"需承受更高温度，当前主要采用钨基复合材料）。核心设备方面，400吨重的杜瓦底座由国内联合团队攻克高精度成型、高真空密封等技术研制而成，落位偏差不超2毫米，离子回旋加热系统实现全链路国产化，能为等离子体精准"输送能量"。依托第二代高温超导带材（可支撑更高磁场强度，理论上限达45特斯拉）、AI智能控制系统、氚自持技术等一系列自主创新成果，BEST将等离子体约束时间延长3倍，功率密度提升至传统装置的3倍以上，20特斯拉超强磁场稳定约束上亿摄氏度等离子体，聚变功率密度达50兆瓦/立方米，远超ITER的20兆瓦/立方米，更诞生了超过660台世界首创型设备。
或许这些技术参数略显抽象，但它指向的未来却无比清晰：一种几乎无限的清洁新能源，更能与现有能源体系形成完美协同。1升海水提取的氘与锂反应释放的能量，相当于300升汽油，而地球上海水中的氘储量，足以满足人类能源需求超100亿年。更重要的是，核聚变反应产物只有氦气，没有温室气体排放，等离子体熄灭后反应立即停止，从根本上杜绝了核泄漏风险。当全球仍在为碳中和目标艰难跋涉，AI算力每翻一番就增加33%-50%电力消耗时，BEST勾勒的蓝图堪称终极解决方案——作为稳定基荷电源，它能弥补光伏、风电的间歇性短板，让"风光储+聚变"的零碳能源体系成为可能。具体路线图已十分明确：2027年完成氘氚燃烧等离子体试验并实现能量净增益（Q>1），2030年点亮第一度核聚变电并适配智算中心供电需求，2035年建成百兆瓦级示范堆，2050年实现商业并网，电价有望降至0.3元/度，从根本上缓解能源与算力的供需矛盾。
这场能源革命带来的，远不止是电力账单的变化。依托科学岛聚变相关大科学装置（包括BEST前期技术积累）已催生完整产业链，60余家上下游企业集聚合肥，超导质子治疗系统、太赫兹安检仪等衍生技术已走进现实。预计到2030年，中国聚变产业链规模将突破万亿元，超导材料、射频电源、真空设备等高端制造业将迎来爆发式增长。想象一下，未来的医院里，源自聚变超导技术的质子治疗能精准打击肿瘤；地铁站的安检仪借助太赫兹技术实现高效检测；偏远地区无需铺设输电线路，未来基于紧凑型技术衍生的小型模块化聚变电站就能提供稳定电力。
在全球格局层面，BEST正以"中国速度"重塑核聚变领域的竞争与合作版图。与国际热核聚变实验堆（ITER）因流程拖沓导致氘-氚燃烧等离子体试验推迟至2039年（首次等离子体放电调整至2034年）、额外成本超50亿欧元的困境相比，BEST从土建到核心部件装配仅用两年，计划2027年底完成整装并冲击能量净增益，这种高效推进让欧洲顶尖核物理学家直言"押注中国希望"，纷纷加入"燃烧等离子体国际科学计划"。目前该计划已吸引法、英、德等12国科学家签署合作协议，共享核心设施，中国在全球聚变研究中的核心贡献度从ITER阶段的9%大幅提升至35%（基于技术输出、专利数量及国际协作主导权测算），主导制定6项国际标准。即便与美国SPARC等西方私营项目相比，BEST的"国家队+商业公司"双轮驱动模式仍具优势——中科院等离子体所提供技术积淀，聚变新能等企业负责市场化运作，既保证战略方向稳定，又激发市场活力，规避了西方单纯依赖政府投入或私营资本短期逐利的局限。这种"开放共享+高效执行"的范式，正让合肥成为全球聚变研究的"引力中心"。
当然，通往未来的道路从不平坦。第一壁材料需承受1亿摄氏度等离子体轰击，能量转换效率不足40%的瓶颈亟待攻克，全球人工氚库存仅25-30公斤（天然氚储量仅约3.5公斤）的现实也亟待突破。但BEST的核心价值正在于为这些挑战提供"超级试验场"，且已有实质性进展：安泰科技研发的钨铜合金偏滤器已装机应用，耐温达2000℃，将材料寿命从百秒级向千秒级推进；张宣科技通过"实验室-生产线"无缝转化模式，让高端低温钢实现智能控形控性，核心指标达国际前沿水平；氚自持技术研发中，团队正攻关锂靶增殖方案，目标实现每公斤锂年产出1.5公斤氚（当前全球年产能约2公斤，该目标为远期技术方向）。更关键的是，BEST建立的"产学研用"协同机制已形成合力——5个国家级重点实验室中试基地、3个省级重点实验室联动攻关，60余家上下游企业同步推进成果转化，让挑战正被系统性破解。
当合肥科学岛的"甜甜圈"状磁导环开始运转，它点燃的不仅是上亿摄氏度的等离子体，更是人类对未来的希望。这场由BEST引领的聚变革命，终将改写全球能源结构——既终结石油霸权，又为光伏、风电提供稳定基荷支撑，让AI算力爆发式增长不再受限于电力瓶颈；终将重塑产业格局，让超导材料、高端制造等"卡脖子"领域实现全面突破；更终将重构地缘政治，以开放共享的合作范式替代技术壁垒。正如等离子体物理学家李建刚所言："我们不是在追赶太阳，而是在地球上造一个永不熄灭的小太阳。"而这个小太阳，正由中国亲手点亮，照亮人类共同的零碳未来。
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