Fusion nucléaire : le projet chinois HL-4 mise sur des aimants de 25 teslas

La Chine avance sur deux fronts dans la fusion par confinement magnétique : HL-3, à Chengdu, poursuit aujourd’hui les recherches sur le plasma ; HL-4, prévu à Shanghai, doit tester un élément déterminant des futurs réacteurs, des aimants supraconducteurs à très haut champ. Point essentiel : les performances annoncées pour HL-4 sont des objectifs de conception. L’installation n’est pas présentée comme un réacteur en fonctionnement ni comme une centrale produisant de l’électricité. 26

HL-4 : une plateforme d’essais, pas une centrale

Également appelé Huanliu-4, HL-4 a été présenté comme une installation expérimentale de quatrième génération consacrée à la fusion par confinement magnétique. Selon les communications chinoises, la machine de Shanghai vise le statut de première plateforme expérimentale au monde de plasma en combustion en régime stationnaire, à haut champ et reposant sur des supraconducteurs à haute température. Cette formulation décrit une ambition du projet, non un résultat déjà atteint. 2747

Sa mission va au-delà de l’obtention de températures de plasma élevées : il s’agit de vérifier que des aimants supraconducteurs à haute température — ou HTS, pour high-temperature superconductors — restent fiables dans l’environnement particulièrement hostile d’un dispositif de fusion. Cela implique chaleur intense, exposition aux rayonnements et fortes contraintes mécaniques et électromagnétiques. 1446

Pourquoi la cible de 25 teslas est centrale

Un consortium piloté par China Fusion Energy a établi un programme de développement pour les aimants de HL-4 : une ligne de développement et d’essais d’aimants HTS à 25 teslas d’ici 2028, puis un prototype d’aimant d’ici 2030. 1910

La nuance est importante : un prototype d’aimant ne constitue pas un système magnétique intégré à un réacteur, et une expérience de fusion intégrée n’est pas une centrale. HL-4 doit donc avant tout être compris comme une plateforme de validation technologique. Son intérêt serait de démontrer que ces composants à haut champ peuvent être fabriqués, exploités et entretenus dans des conditions pertinentes pour la fusion.

Ce qu’a apporté la 70e Conférence générale de l’AIEA

Lors d’un événement parallèle organisé par la CNNC — le conglomérat nucléaire public chinois — à la 70e Conférence générale de l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), la Chine a mis l’accent sur la coopération internationale pour faire progresser l’ingénierie de la fusion. La CNNC a présenté une mise à jour sur HL-3 et son programme expérimental commun, tout en ouvrant les candidatures de partenaires internationaux souhaitant participer aux expériences. 3

ITER a également indiqué avoir signé, pendant la conférence, un protocole d’accord avec China Fusion Energy Co., Ltd. 44 Les éléments publics fournis établissent une orientation générale de coopération, mais ne permettent pas d’identifier des lots de travaux techniques, financements ou livrables détaillés pour un éventuel accord distinct avec la Thaïlande. Ces informations ne doivent pas être déduites d’annonces générales de coopération.

HL-3, la machine de recherche déjà en service

HL-3 est un tokamak à conducteurs en cuivre, installé au Southwestern Institute of Physics (SWIP), à Chengdu. ITER le décrit comme une installation consacrée à la physique de pointe de la fusion et susceptible de fournir des données de mise à l’échelle utiles à ITER. 39

En 2025, HL-3 a rapporté une température ionique de 117 millions de °C et une température électronique de 160 millions de °C, ainsi qu’un produit triple de fusion supérieur à 0,67 × 10²⁰ m⁻³·keV·s dans le document de conférence cité. 15 La machine a aussi fait état d’un fonctionnement en régime d’ions chauds, à une température ionique d’environ 10 keV. 12

Dans le cadre d’une coopération renforcée entre le SWIP et l’Organisation ITER, HL-3 est devenu un « dispositif satellite » d’ITER. Une campagne d’expériences avec plasma deutérium-tritium est programmée pour 2027 afin de soutenir la physique et l’exploitation d’ITER ; des équipes internationales participent déjà aux travaux communs. 16

Ces avancées sont significatives pour la recherche, mais elles ne démontrent pas la production d’électricité injectée sur un réseau. Une température élevée ou une campagne deutérium-tritium planifiée ne résout qu’une partie du défi : construire une centrale de fusion disponible, maintenable et économiquement crédible.

De l’expérience de tokamak à une centrale : un parcours long

La feuille de route chinoise publiée pour la fusion magnétique place les dispositifs expérimentaux avant des réacteurs d’essai d’ingénierie, puis une centrale prototype. Elle prévoit notamment de tester le fonctionnement stationnaire et l’autosuffisance en tritium dans un réacteur d’ingénierie, avant une centrale prototype destinée à valider la production d’électricité entre 2050 et 2060. 45

C’est pourquoi l’objectif souvent cité d’une fusion commerciale vers 2050 doit être lu comme une ambition stratégique, et non comme une date de livraison garantie. Avant qu’une centrale commerciale soit crédible, il faudra démontrer un fonctionnement intégré et prolongé, un cycle du combustible au tritium viable et autosuffisant, ainsi qu’une validation à l’échelle d’une centrale. 45

La normalisation commence aussi à prendre forme. En août 2026, l’ISO a publié la norme ISO 19991:2026, consacrée à une technique d’injection de combustible par faisceau moléculaire supersonique pour les installations expérimentales de fusion à confinement magnétique ; la CNNC la présente comme la première norme ISO dans le domaine de l’alimentation en combustible pour la fusion. 18

À retenir

L’annonce de HL-4 est importante car elle cible une contrainte d’ingénierie fondamentale des tokamaks compacts à fonctionnement stationnaire : la capacité d’aimants HTS de 25 teslas à fonctionner durablement dans un environnement de fusion. Mais HL-4 reste une plateforme expérimentale prévue. Les résultats de haute température de HL-3 et les travaux deutérium-tritium projetés pour 2027 renforcent la base de recherche chinoise ; HL-4 doit, lui, faire avancer le défi des équipements et des systèmes. Aucune de ces étapes ne suffit, à elle seule, à établir l’existence d’une production commerciale d’électricité par fusion. 141516