方正证券可控核聚变专题报告指出,中国在高温超导磁体领域已实现对美国的反超。2025年3月10日,能量奇点宣布其“经天磁体”成功完成首轮通流实验,产生21.7T磁场,超过美国MIT和CFS公司SPARC TPMC磁体在2021年创造的20.1T纪录,创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录。能量奇点自主研制的“洪荒70”是全球唯一一台全高温超导材质建造的托卡马克,高温超导技术将托卡马克的体积和造价缩减约50倍。高温超导磁体技术的突破正推动中国可控核聚变商业化进程进入全球领先阶段。
经天磁体21.7T——反超美国的里程碑
2025年3月10日,能量奇点宣布其自主研制的大孔径强场磁体“经天磁体”成功完成首轮通流实验,产生了高达21.7T的磁场。这一场强超过了美国MIT和CFS公司联合研制的SPARC TPMC磁体在2021年创造的20.1T纪录,创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录,标志着中国在高温超导磁体技术上实现对美国的反超。
聚变功率与磁场强度的四次方成正比,磁场强度从20.1T提升至21.7T意味着聚变功率理论上的大幅提升。能量奇点之所以绕行“低温”而取“高温”,旨在将托卡马克的体积、造价缩减约50倍,并大幅加快建设周期。“洪荒70”所有关键零部件都用高温超导材料建造,全世界仅此一台,每一步都是从0到1。
洪荒70——全球唯一全高温超导托卡马克
全球已建成超过百台托卡马克装置,但截至2024年底正运行的全超导装置仅4台。能量奇点自主研制的“洪荒70”是其中唯一一台全高温超导材质建造的托卡马克。对低温超导托卡马克,全球已有20年研发经验,工艺相对成熟,但装置体型巨大(ITER高30米、直径28米)。高温超导技术可将装置体积和造价大幅缩减。
洪荒70由上海超导科技股份有限公司提供高性能超导磁体材料。能量奇点的磁体系统均采用高温超导材料加工建造,与国内核聚变创业公司星环聚能一道,代表了中国高温超导聚变技术的前沿力量。
高温超导磁体的产业链拉动效应
经天磁体的成功验证了高温超导D形磁体在大孔径下的工程可行性,为后续更大规模的高温超导托卡马克装置(如SPARC、BEST、星火一号)提供了关键技术验证。高温超导磁体的成功将直接拉动高温超导带材的需求。上海超导作为洪荒70的超导磁体材料供应商,已开启多轮扩产,2024年底产能达2000km/年,计划2025年9月达4000km/年,三期扩产后总产能将达20000km/年。
精达股份持有上海超导18.29%股份,为第一大股东。永鼎股份子公司东部超导是国内高温超导带材另一头部企业,产品应用于能量奇点等客户。高温超导磁体技术突破正带动整个产业链进入快速成长期。
表3:经天磁体vs SPARC TPMC磁体关键参数对比| 参数 | 经天磁体(能量奇点) | SPARC TPMC(美国CFS) |
|---|
| 最高磁场 | 21.7T(2025年3月) | 20.1T(2021年) |
| 磁体类型 | 大孔径高温超导D形磁体 | 大孔径高温超导D形磁体 |
| 超导材料 | ReBCO高温超导 | ReBCO高温超导 |
| 所属装置 | 能量奇点 | SPARC(CFS/MIT) |
| 记录状态 | 当前世界纪录 | 前世界纪录 |