中银证券研报指出，核聚变技术经过超60年发展，关键材料与工程难题正逐步突破。高温超导材料使磁场强度从5.3T提升至20T以上，聚变装置体积可缩减至1/40；钨基材料取代碳成为第一壁首选，大幅提升装置耐久性。我国EAST装置已实现千秒量级实验，核聚变工程化能力显著提升。
高温超导材料突破，磁场强度提升近4倍
2024年MIT利用稀土氧化铜钡（REBCO）高温超导材料制成的新型磁体实现20Tesla磁场强度世界纪录，远高于ITER项目预计使用的5.3T磁场【7†L17-L19】。磁场强度提升使聚变装置对等离子体约束能力提升，聚变装置体积可有效减少至常规水平的1/40，大幅缩减核聚变装置体积与成本，推动核聚变能源商业化【7†L19-L22】。
2025年3月，我国能量奇点宣布其生产的经天磁体（高温超导磁体）首轮通流实验产生21.7Tesla磁场，超越前述MIT记录【7†L22-L23】。高温超导材料的持续突破正加速核聚变装置小型化与商业化进程。
第一壁材料从碳基向金属过渡，钨成为首选
上世纪托卡马克装置多使用碳基材料作为第一壁材料，但由于石墨材料耐热强度不足、滞留率过高、在核聚变环境中易活化等问题，逐渐被金属材料替代【7†L24-L27】。钨、铍等金属材料受广泛关注，ITER确定使用钨作为偏滤器材料、铍作为第一壁材料【7†L27-L29】。
我国EAST装置于2014年将偏滤器由石墨/钨单体材料替换为钨铜材料，推动EAST装置性能提升【7†L27-L28】。虽然金属材料性能相比碳基材料显著提升，但由于钨直接接触高能中子，不可避免氚滞留、表面起泡、熔化再结晶等问题，科研院所仍在通过合金化方式提升钨基材料服役性能，同时研究液态金属第一壁可行性【7†L29-L31】。
我国核聚变实验验证成果优秀，工程化能力提升
2009年HL-2A装置实现稳定的高约束运行模式，使我国成为继欧、美、日后国际上第4个在磁约束核聚变装置上实现高约束模式运行的国家【11†L18-L20】。
李建刚院士曾提出2015-2025年主要目标：在EAST、HL-2A上开展高水平的实验研究，实现磁场稳定运行在3.5T，等离子体电流1.0MA，获得400s稳定、可重复的高参数近堆芯等离子体。EAST项目已在2025年实现该目标【11†L20-L23】。科技部目标在5年内实现托卡马克千秒量级实验研究，EAST项目已达成【11†L23-L25】。
2024年科技部拨付“国家磁约束核聚变能发展研究专项”经费7.75亿元，较以往2-4亿元显著提升，研究涉及AI应用、复杂运行优化、材料研发等方向，表明我国已进入AI+聚变复杂运行优化的深入研究阶段【11†L8-L14】。
表：典型固态第一壁材料物理属性| 材料 | 热导率（W/m·K） | 熔点（K） | 主要优点 | 主要缺点 |
|---|
| 铍（Be） | 190 | 1500 | 低原子序数、与等离子体兼容性好 | 易腐蚀 |
| 碳（C） | 200~500 | >2500（升华） | 耐热冲击性好 | 燃料滞留高、易腐蚀 |
| 钼（Mo） | 138 | 2896 | 低腐蚀、低燃料滞留 | 易活化 |
| 钨（W） | 140 | 3605 | 低腐蚀、低燃料滞留 | 易活化 |
