星环聚能与能量奇点双双突破 国产高温超导带材撑起聚变磁体天花板

最近可控核聚变领域迎来多项关键技术突破。星环聚能自主研发的全尺寸环向场磁体，已在20K低温环境下成功完成励磁测试，电流稳定达到4.5kA。这款磁体并非普通产品，而是全球首个专为球形托卡马克聚变堆设计、采用全尺寸高温超导技术打造的环向场磁体。测试数据显示，含线圈盒的工程电流密度超过40A/mm²，绕组本身的电流密度高达375A/mm²。经过多轮重复测试，性能表现始终稳定，并非一次性运气结果。

星环聚能全尺寸环向场磁体测试现场

该磁体绕制所用的全部REBCO高温超导带材均由上海超导供应。在复杂工况下反复取得稳定表现，充分证明上海超导的带材质量经得起严苛考验——从材料端为聚变堆级别磁体的工程化落地提供了坚实支撑。

与此同时，另一家同样采用上海超导带材的公司——能量奇点——也传来振奋人心的进展。其自主研制的无液氦高温超导绝缘磁体，近期完成三轮通流实验，中心磁场分别达到20T、23.1T和26.7T。这款磁体最初设计目标就是中心磁场25T。第三轮测试中，在25.5T稳定运行基础上继续提升励磁电流，最终将中心磁场一路推至26.7T。此时绕组工程电流密度已超过570A/mm²，绕组内部最高磁场突破27.5T。

能量奇点磁体照片

不过，这款磁体的价值远不止于刷新磁场数据。相比现有高温超导磁体，它拥有两项实实在在的创新突破。

一是实现无液氦运行。整套系统仅依靠一台GM制冷机，通过纯导冷方式提供全部冷量，彻底摆脱对液氦的依赖。这不仅大幅简化磁体运行的辅助系统，也意味着运行成本显著降低。

二是在极高磁场条件下攻克了导体绝缘工艺。他们创造性采用全新绝缘结构，与无绝缘磁体相比，励磁速度提升显著。具体数据显示，磁体从零励磁到20T仅需16分钟，用户等待时间大幅缩短，磁体使用效率随之提高。

将绝缘结构与无液氦运行同时应用于20T以上的高温超导磁体，在全球范围内尚属首次。