中國完成全球最大核融合超導磁體測試！582 噸「人工太陽」核心設備，商業核融合再向前一步

【晶片觀測站／科技報導】

每隔一段時間，「人工太陽突破」的新聞便會再次成為全球焦點，但多數仍停留在實驗成果或概念驗證階段。然而，這次中國公布的成果，則屬於真正的大型工程進展。

中國科學院等離子體物理研究所（ASIPP）於 6 月 27 日宣布，全球最大的核融合超導環向磁體（Toroidal Field Coil）已完成全部測試。該設備長約 21 公尺、寬約 12 公尺，重量高達 582 公噸，是目前全球尺寸最大的核融合超導磁體之一。

這座磁體並非用來直接產生能源，而是未來核融合反應爐中最重要的「磁場籠子」。由於核融合反應需要將超過 1 億攝氏度的電漿穩定限制在真空腔內，如果沒有極為強大的磁場，電漿將立即接觸反應爐壁並失去控制，因此超導磁體一直被視為 Tokamak 核融合裝置最核心的技術之一。

全球最大超導磁體誕生

根據 ASIPP 公布的資料，這組環向磁體可承載約 60 kA 的超導電流，磁場強度約 6.5 Tesla，大約是醫療 MRI 磁場的 2 至 4 倍。

更重要的是，其儲存磁能約達 6.03 Gigajoules，約為目前國際熱核融合實驗反應爐（ITER）同類磁體的三倍左右，同時整體體積也比 ITER 大約增加 30%。如此龐大的能量儲存能力，使其成為目前全球規模最大的核融合超導磁體之一。

整個磁體所有材料、零組件及製造流程均由中國自主完成，歷時約六年研發，共取得 47 項專利，代表中國已具備大型超導磁體自主製造能力。

除了環向磁體之外，研究團隊也同步完成高溫超導中央螺線管（Central Solenoid）的研製。研究人員形容，它就像汽車引擎中的火星塞，是啟動核融合反應的重要核心設備。

BEST 將成中國下一代核融合平台

此次完成測試的磁體，未來將安裝於中國「燃燒電漿實驗超導托卡馬克」（BEST，Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak）。

BEST 為中國 CRAFT（聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施）計畫的重要組成，目前預計於 2027 年完成建造。

完整的 BEST 裝置將由 16 組相同的超導環向磁體共同組成甜甜圈狀磁場，形成封閉磁場空間，用來束縛超過 1 億攝氏度的高溫電漿。

相比之下，太陽核心溫度約只有 1,500 萬攝氏度。太陽依靠巨大的重力維持核融合，而地球上的 Tokamak 則必須依靠極強磁場來完成同樣工作。

ASIPP 研究人員表示，目前大型磁體測試工作約完成整體工程的 80%，下一步仍需完成整體裝置組裝與整機整合測試。

為何超導磁體如此重要？

在 Tokamak 核融合反應爐中，真正產生能量的是高溫電漿，但真正決定反應是否能持續運作的，卻是超導磁體。

這些磁體必須長時間維持極高電流，同時保持超低溫超導狀態，才能建立足夠強大的磁場，避免電漿撞擊反應器內壁。

磁體尺寸越大、磁場越穩定，就越有機會維持更長時間、更高能量密度的燃燒電漿，也是未來實現商業核融合不可或缺的技術基礎。

因此，全球各國除了競爭電漿控制技術，也同樣投入大量資源發展大型超導磁體、高溫超導材料與低溫工程能力。

仍屬工程突破，而非商業化成功

值得注意的是，目前公開的詳細性能數據，主要來自中國官方研究機構及官媒資訊，再由 Newsweek 等國際媒體整理報導，尚未經完整國際同行審查（Peer Review）驗證。

不過，中國 EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak）近年已多次創下全球核融合紀錄，包括成功維持超過 1,000 秒、約 1 億攝氏度的高溫電漿，因此其大型核融合工程能力已逐漸獲得國際關注。

此次完成的超導磁體，可視為大型核融合工程的重要里程碑，但並不代表商業核融合已近在眼前。

商業核融合仍需數十年發展

核融合最大的優勢，在於燃料可由海水中的氘與鋰增殖產生的氚取得，理論上幾乎取之不盡，且發電過程幾乎不排放二氧化碳，也不存在傳統核分裂反應可能發生的連鎖失控事故。

隨著 AI 資料中心、高效能運算（HPC）、電動車及全球電力需求快速成長，穩定、高能量密度且低碳的基載電力，被視為未來能源轉型的重要方向。

然而，目前全球多數研究機構仍認為，2030 年前後頂多進入示範級或試驗性發電階段，真正具備經濟效益的大規模商業核融合電廠，最快仍需等到 2040 至 2050 年代才可能逐步實現。

這次中國完成全球最大超導磁體，更像是成功打造出噴射引擎最關鍵的葉片，而不是飛機已經準備起飛。它代表核融合工程向前邁出重要一步，但距離真正改變全球能源市場，仍有不少技術挑戰等待克服。