在安徽合肥科学岛上,一个被称为“人造太阳”的装置——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),正在不断刷新着世界纪录:1.2亿摄氏度等离子体运行101秒、近7倍太阳核心温度、等离子体电流突破1兆安培……这些数字背后,不仅是中国核聚变研究的跨越式突破,更悄然孕育出一条横跨材料、制造、能源、医疗等多个领域的新兴产业链。

从“实验室奇迹”到“产业磁石”

EAST装置的核心是超导磁体,其运行需要大量高性能超导材料。过去,我国低温超导线材长期依赖进口,价格昂贵且受制于人。随着“人造太阳”工程的推进,国内企业开始攻关NbTi、Nb3Sn等超导线材的批量化生产。如今,西部超导、永鼎股份等企业已实现超导材料国产化,产品不仅满足EAST需求,还出口到ITER(国际热核聚变实验堆)项目,并延伸至核磁共振成像、加速器等领域,年产值超过50亿元。

“超导材料只是冰山一角。”中科院等离子体物理研究所所长宋云涛表示,一套完整的托卡马克装置涉及电源系统、真空室、第一壁材料、诊断系统、低温系统等数十个子系统,每一个都对应着一个细分产业。以第一壁材料为例,为承受数亿度高温等离子体的轰击,钨基复合材料的研发催生了多家专精特新企业,其技术还被应用于航天耐热部件和高端模具。

产业链的“溢出效应”

“人造太阳”的技术迭代,正在向民用领域加速渗透。EAST团队开发的等离子体喷涂技术,被用于制备高性能涂层,应用于汽车发动机缸体、刀具等,寿命提升3倍以上;基于超导磁体的强磁场技术,诞生了国内首台超高场动物磁共振成像仪,可清晰观测小鼠脑神经活动;真空室焊接工艺演变为精密焊接服务,帮助制造出国产首台大容量液氢储罐。

更令人瞩目的是在能源装备领域的延伸。合肥一家名为科烨电气的企业,最初为EAST研制特种电源,如今其高压脉冲电源系统已占据国内激光电源市场70%的份额,并为“人造太阳”的下一代装置——中国聚变工程实验堆(CFETR)储备技术。据统计,围绕EAST装置,合肥已聚集了超200家上下游企业,涵盖超导、真空、低温、诊断、人工智能控制等方向,形成年产值超200亿元的产业集群。

人才与资本的“核聚变”

产业链的扩张离不开人才和资本的双重催化。中科院等离子体所与合肥市政府共建的“聚变创新研究院”,每年培养数百名博士、硕士,他们中的许多人选择到本地企业就业。合肥产投集团设立百亿规模的聚变产业基金,专门投资聚变相关早期技术。2023年,国内首家民营核聚变公司“星环聚能”获得数亿元天使轮融资,其创始团队即来自EAST团队。

“聚变产业目前还处于从实验室走向工程化的关键阶段,但技术外溢已经产生巨大经济效益。”中国工程院院士李建刚指出,未来5到10年,随着CFETR建设启动,围绕“人造太阳”的产业链规模有望突破千亿元,并且催生若干百亿级龙头企业。

挑战与未来

尽管前景广阔,但产业链仍面临关键瓶颈。例如,某些特种耐辐射材料、高功率射频源、超大型真空容器加工技术等,仍依赖进口。此外,聚变能商业化的时间表尚未明确,短期内企业需依靠技术溢出维持生存。不过,正如EAST装置控制大厅墙上那句标语——“从这里出发,点亮世界”,这条被“人造太阳”撑起的产业链,正在为中国高端制造业注入源源不断的“等离子”活力。

当合肥西郊的聚变堆主机关键系统综合研究设施拔地而起,当一批批年轻科学家在超导磁体与控制系统中挥洒汗水,我们看到的不仅是一个科学装置的崛起,更是一个国家在面向未来的未来产业中,悄然编织起一条具有全球竞争力的产业链网络。这个人造太阳,正在用它的“超高温”,熔铸出一个中国制造的新高地。