Fusion nucléaire : la Chine place les aimants de 25 teslas au cœur de sa stratégie pour 2030

La Chine veut franchir une nouvelle étape dans la course mondiale à la fusion nucléaire. Lors de la Conférence sur l’énergie de fusion de 2026, organisée à Shanghai, elle a présenté HL-4 — ou Huanliu-4 — comme une installation expérimentale de nouvelle génération. Sa mission est avant tout technique : déterminer si des aimants supraconducteurs à haute température peuvent fonctionner de manière fiable dans les conditions très exigeantes d’un dispositif de fusion. 37

L’annonce ne signifie pas que la Chine a déjà produit de l’électricité de fusion de façon commerciale. Elle montre plutôt que le programme chinois s’attaque désormais à l’étape souvent moins spectaculaire, mais décisive : fabriquer des aimants, des matériaux et des systèmes capables de fonctionner durablement dans un futur réacteur.

HL-4, une évolution du programme de tokamaks chinois

Le nom HL prolonge la série Huanliu de l’Institut de physique du Sud-Ouest, qui comprend HL-1, HL-2A et HL-3. HL-3 est actuellement le dernier grand dispositif opérationnel de cette succession. HL-4 est présenté non pas comme une simple machine destinée à battre un record de température, mais comme une plateforme davantage orientée vers les contraintes d’un réacteur.

Son principal défi sera l’utilisation d’aimants supraconducteurs à haute température, ou HTS pour high-temperature superconducting. D’après les informations communiquées lors de la conférence, HL-4 doit vérifier la fiabilité d’un aimant HTS produisant un champ magnétique de 25 teslas dans des conditions complexes de fusion. Les annonces chinoises décrivent également une plateforme expérimentale à régime permanent, destinée à étudier un plasma en combustion, avec un gain de fusion — ou valeur Q — supérieur à 5. Il s’agit toutefois d’objectifs de conception, et non de résultats déjà obtenus en fonctionnement. 23

Concrètement, l’installation devra permettre d’évaluer le comportement des aimants face à de fortes charges thermiques, aux rayonnements ainsi qu’aux contraintes électromagnétiques et mécaniques. Cette question est différente de celle consistant à produire brièvement un plasma extrêmement chaud. Une future centrale devra pouvoir faire fonctionner ses aimants et ses systèmes auxiliaires de manière répétée, stable et fiable.

Ce que HL-3 a accompli en 2025

HL-3 fournit la base expérimentale sur laquelle la prochaine étape doit s’appuyer. En 2025, le dispositif a été présenté comme ayant franchi un seuil de température de plusieurs dizaines de millions de degrés, avec une température ionique d’environ 120 millions de °C et une température électronique d’environ 160 millions de °C. 3642

Les chiffres varient légèrement selon les sources. Un compte rendu de la CNNC consacré à l’annonce de mars 2025 évoquait 117 millions de °C pour la température des noyaux atomiques, tandis que des synthèses ultérieures arrondissaient ce résultat à 120 millions de °C. 3442 Le point essentiel est que HL-3 a fonctionné dans une plage supérieure à 100 millions de degrés, caractéristique des recherches avancées sur les plasmas de fusion — et non qu’il ait produit de l’électricité commerciale.

Des expériences de plasma en combustion sont par ailleurs prévues sur une version modernisée de HL-3 autour de 2027. 3236 Elles doivent aider à passer de la démonstration de températures extrêmes à l’étude d’un plasma dont une partie de l’énergie provient de ses propres réactions de fusion.

Une feuille de route distincte pour les aimants de 25 teslas

L’annonce concernant HL-4 s’accompagne d’un effort industriel séparé. Un consortium d’innovation du delta du Yangzi, dirigé par China Fusion Energy et réunissant huit autres entreprises et institutions, a annoncé une feuille de route pour développer des aimants HTS à fort champ destinés aux tokamaks. Le groupe indique que ses travaux répondent notamment aux besoins de HL-4. 1819

Le calendrier communiqué comporte deux échéances :

• D’ici 2028 : achever la première ligne de développement et d’essais d’aimants HTS à fort champ de 25 teslas ;
• D’ici 2030 : achever la mise au point d’aimants prototypes.

Ces dates concernent les infrastructures de développement et la fabrication de prototypes. Elles ne correspondent pas nécessairement à l’achèvement ou à la mise en service de HL-4. Une ligne d’essais peut être prête avant la finalisation d’un prototype, et un prototype peut être terminé avant d’avoir démontré sa capacité à fonctionner longtemps dans un environnement de fusion. 2123

Le recours à un consortium illustre aussi l’ampleur de l’enjeu industriel. La supraconductivité, la fabrication des aimants, la cryogénie, les alimentations électriques, les structures mécaniques et les moyens d’essai devront fonctionner ensemble pour transformer un tokamak expérimental en système énergétique reproductible.

L’aimant de 582 tonnes de BEST : un jalon important, mais différent

L’aimant supraconducteur de 582 tonnes testé en juillet appartient à un autre projet : le Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak, ou BEST. L’Institut de physique des plasmas de l’Académie chinoise des sciences a indiqué que plusieurs systèmes magnétiques supraconducteurs essentiels, dont l’aimant toroïdal et une bobine solénoïde centrale HTS, avaient passé les essais de réception finale et les tests à pleine performance grâce à des technologies développées en Chine. 2231

Cette réalisation est importante pour la fabrication et l’intégration de systèmes de très grande taille, car les aimants supraconducteurs sont indispensables au confinement du plasma dans un tokamak. Mais réussir des essais d’acceptation et des tests à pleine puissance ne revient pas à produire une quantité nette d’électricité issue de la fusion.

BEST reste un projet expérimental en construction. Son achèvement est prévu pour 2027, avec l’objectif de démontrer une production d’électricité de fusion autour de 2030. 2552

Les trois programmes ne doivent donc pas être confondus :

• HL-3 explore des conditions de plasma toujours plus exigeantes ;
• HL-4 doit tester des aimants HTS dans un environnement plus proche de celui d’un réacteur ;
• BEST fait progresser un tokamak supraconducteur distinct vers des expériences de plasma en combustion et une démonstration de production électrique.

Ils participent tous à l’effort chinois de fusion, mais ne représentent pas les mêmes étapes.

Une stratégie qui vise aussi la chaîne d’approvisionnement

Le 15e Plan quinquennal chinois, qui couvre la période 2026-2030, classe l’énergie de fusion parmi les technologies de pointe prioritaires. Les analyses consacrées à ce plan soulignent également l’objectif de renforcer l’autonomie technologique et les capacités nationales dans des secteurs stratégiques. 4651

HL-4, la feuille de route des aimants de 25 teslas et BEST forment ainsi une stratégie industrielle autant qu’un programme de recherche sur les plasmas. La Chine cherche à développer l’écosystème matériel nécessaire aux tokamaks avancés : supraconducteurs, aimants de grande taille, cryogénie, électronique de puissance et ingénierie des réacteurs.

Le chiffre de plus de 300 milliards de yuans d’investissements d’ici 2030 doit cependant être interprété avec prudence. La source disponible le présente comme une estimation concernant la fusion et d’autres industries du futur, et non comme un budget national clairement documenté consacré uniquement à la fusion ou à HL-4. 49 La conclusion la plus solide est donc que la fusion est devenue un secteur d’investissement stratégique ; le montant exact des crédits chinois spécifiquement dédiés à cette technologie n’est pas établi par les éléments disponibles.

À retenir

HL-4 cherche à réduire l’écart entre les performances impressionnantes des expériences sur les tokamaks et les exigences beaucoup plus difficiles d’un futur réacteur de fusion. Les résultats thermiques de HL-3 témoignent des progrès réalisés sur le plan physique. L’aimant de 582 tonnes de BEST illustre la capacité croissante de la Chine à fabriquer et tester des composants supraconducteurs géants. La feuille de route de HL-4 ajoute une épreuve encore plus exigeante : vérifier si des aimants HTS peuvent résister aux conditions durables et hostiles attendues dans un dispositif de fusion.

C’est un jalon significatif dans la compétition mondiale autour de la fusion, mais toujours un jalon vers la technologie des réacteurs — pas la démonstration que l’électricité de fusion commerciale est déjà disponible.