中國「人造太陽」計畫達成製造里程碑

9 月 27 日，四川省德陽市的一場儀式標誌著全球競逐核融合能源進程中一個低調但重要的時刻。國有設備製造商中國機械工業集團有限公司（簡稱國機集團）宣布，已完成並出貨一批用於名為 BEST——燃燒電漿實驗超導托卡馬克——裝置的環向場線圈外殼。這是全球首個緊湊型核融合能源實驗裝置，旨在彌合實驗反應爐與未來示範電廠之間的差距。

核融合是驅動太陽的反應，長期以來一直被追求為終極能源。它承諾從海水中獲取豐富燃料，且幾乎不產生長壽命放射性廢物。挑戰在於如何約束比太陽核心更熱的電漿。托卡馬克使用強大的磁場將電漿懸浮在甜甜圈形狀的腔室中。環向場線圈是那個磁籠的骨幹，其外殼必須承受極低溫、強烈磁力和巨大機械應力長達數年。

BEST 正在安徽省合肥市由中國科學院等離子體物理研究所建造。與法國 ITER 等巨型國際項目不同，BEST 刻意設計得緊湊。其目標不僅是證明核融合可行，還要測試使其實用所需的工程技術——從超導磁鐵到熱管理和燃料循環。該裝置預計將探索燃燒電漿狀態，即核融合反應本身成為主要加熱來源。

本週交付的線圈外殼屬於要求最嚴苛的部件之一。它們必須以毫米幾分之一為單位的公差製造，同時使用能承受接近絕對零度溫度和足以撕裂普通金屬的磁場的材料。國機集團旗下的中國第二重型機械集團，一家在重型鍛造和核設備方面擁有數十年經驗的子公司，在其德陽基地生產了這批產品。

據該公司稱，這些部件成功量產表明中國製造商已掌握下一代核融合機器所需的特種材料、焊接和精密加工技術。線圈外殼現在將運往合肥，BEST 托卡馬克的組裝正在那裡進行。官員表示，該裝置的目標是在未來幾年內實現首次電漿，儘管核融合的時間表眾所周知難以預測。

對全球核融合界而言，這一消息增添了該領域正在加速的日益增長的感覺。美國、英國和日本的私營企業正在競相建造緊湊型托卡馬克和替代設計，而 ITER 則繼續其緩慢的組裝。中國的做法——將大型國家資助研究計畫與同步推進緊湊型、可併網設計相結合——因其速度和規模而備受關注。該國還在開發中國聚變工程試驗堆，這是 BEST 的更大後繼者。

BEST 計畫並非沒有質疑。核融合幾十年來一直以「還需幾十年」而聞名，且尚無實驗產生的能量超過其消耗的能量。但每個部件的里程碑都讓工程現實更近一步。線圈外殼並不光鮮；它們是沉重、精密的工業產品。然而沒有它們，就無法約束電漿，也無法發生核融合。

當世界尋找無論天氣如何都能日夜運轉的無碳能源時，核融合的吸引力只會增長。如果 BEST 成功，它本身不會點亮城市。但它可以證明從實驗室實驗到工業機器的跨越是可能的——以及長期承諾的人造太陽終於在工程可及範圍內。