中国正在把可控核聚变的竞争重点，从“等离子体能达到多高温度”，进一步推向一个更棘手的工程问题：磁体能否在接近未来聚变反应堆的环境中稳定工作。

在8月下旬于上海举行的聚变能源相关会议上，中国公布了新一代HL-4（环流四号）聚变实验装置的更多信息。该装置的近期任务并不是直接生产商业电力，而是验证高温超导（HTS）磁体在复杂聚变条件下的可靠性。12

HL-4要验证的，不只是磁场强度

托卡马克利用强磁场约束高温等离子体，使带电粒子悬浮在环形真空室内，避免直接接触装置壁面。磁场越强，通常越有助于提高等离子体约束能力，也可能为更紧凑的聚变装置设计创造条件。

但在实验室里单独测试一块磁体，与把它装进聚变装置并让其面对真实运行环境，是两回事。未来反应堆中的磁体不仅要承受等离子体带来的强热负荷，还要面对辐射，以及高磁场运行所产生的巨大电磁力和机械应力。冷却、供电、结构支撑、保护系统和控制设备也必须协同工作。

会议材料将HL-4描述为第四代磁约束聚变大型科学实验装置，并称其将系统验证高场高温超导磁体在“复杂聚变条件”下的可靠性。810 这意味着，HL-4更像是一座面向未来反应堆的综合工程试验台，而不是又一个单纯刷新等离子体温度纪录的设备。

HL-4延续西南物理研究院装置谱系

HL-4计划延续中国核工业集团旗下西南物理研究院（SWIP）的“环流”系列。该系列包括HL-1、HL-1M、HL-2A和HL-3，其中HL-3此前被称为HL-2M。2627

这一系列装置逐步支持了更高参数的等离子体研究。HL-3于2020年实现首次等离子体放电，并在2023年实现高约束模式运行。2627

HL-3在2025年的成果，为HL-4所面对的工程问题提供了等离子体背景。中国核工业集团当时公布的结果显示，HL-3的离子温度达到1.17亿摄氏度，电子温度达到1.6亿摄氏度。19 其他报道则将同一阶段的离子温度概括为约1.2亿摄氏度。1825 因此，用1.17亿至1.2亿摄氏度来描述这一成果，比给出一个看似毫无争议的单一数字更稳妥。

HL-4的重点并不是简单地把这个温度数字再推高，而是检验围绕高参数等离子体运行所需的磁体和反应堆系统，能否承受长期、复杂的综合工况。

25特斯拉路线图：从研发测试线到原型磁体

与HL-4计划同步推进的，是一项面向高场高温超导托卡马克磁体的产业化研发计划。由中国聚变能源有限公司牵头的长三角创新联合体，成员包括中国聚变能源、上海超导、东方超导、上海交通大学和上海电气核电集团等9家科研及产业机构。56

该联合体计划在2028年前建成首条25特斯拉高温超导强场磁体研发与测试线，并在2030年前完成原型磁体研发。45

25特斯拉这一目标的意义，不仅在于磁场数字本身。它把HL-4从一项单独的装置规划，连接到了更完整的制造和认证体系：项目需要解决超导材料、线圈制造、机械支撑、低温系统、大功率电源、测试设施，以及这些部件在托卡马克环境中的系统集成问题。

换句话说，真正的考验不是“能不能造出一块高场磁体”，而是“能不能造出一套可重复制造、可测试、可维护，并能在聚变装置中可靠运行的磁体系统”。

582吨磁体意味着什么？又不意味着什么？

在合肥，另一项中国聚变工程展示了大型硬件制造的规模。研究人员已完成并测试一块重达582吨的超导线圈，该线圈被称为全球最大的聚变磁体。它采用D形结构，尺寸约为长21米、宽12米，用于正在建设中的燃烧等离子体实验超导托卡马克BEST。113

BEST的目标是在2030年前后实现聚变净功率增益并演示发电。14 因此，这块巨型磁体通过验收和全参数测试，是大型超导部件制造、测试与集成能力的重要里程碑，说明中国正在推进能够约束超高温等离子体的反应堆级硬件。

但它并不代表中国已经建成商业聚变反应堆，也不代表经济可行、连续运行的聚变发电已经实现。BEST在2030年前后的发电目标仍是计划中的演示；HL-4和25特斯拉磁体也同样属于规划中的工程节点。14

聚变竞争正在变成产业链竞争

将HL-4设计、25特斯拉磁体计划和BEST大型硬件项目放在一起看，可以发现中国的聚变布局已不再局限于等离子体物理研究，而是覆盖了超导材料、磁体制造、大型测试和反应堆工程，并试图把科研机构与国有及产业资本连接起来。59

在中国“十五五”时期，即截至2030年的规划周期内，聚变能源也被列入未来技术重点方向。33 一些报道还提到，到2030年前相关投资规模可能超过3000亿元人民币。不过，这一数字应理解为报道中的政策与产业估算，并不能视为HL-4项目已经确认的预算。37

这套战略的目标相当明确：降低对国外设备和材料的依赖，建立国内聚变供应链，并积累从实验物理走向反应堆工程所需的制造和运行经验。由此，聚变能源的国际竞争也越来越像一场综合工业能力的竞争，而不只是实验室里的参数竞赛。

结论：HL-4瞄准的是聚变工程的“硬骨头”

中国公布HL-4，并不是在宣告聚变发电已经到来，而是在明确下一阶段要解决的核心难题：高温超导磁体能否在高热、辐射和巨大机械应力共同存在的聚变环境中保持可靠运行。

HL-3的高温等离子体成果、BEST的582吨超导磁体，以及面向25特斯拉磁体的国内研发网络，显示出中国聚变项目正在走向更大规模的工程验证。但真正决定聚变能否成为实用能源的关键节点——长期稳定运行、实现净能量输出，以及以可接受的成本持续发电——仍在前方。

中国正在把可控核聚变的竞争重点，从“等离子体能达到多高温度”，进一步推向一个更棘手的工程问题：磁体能否在接近未来聚变反应堆的环境中稳定工作。

在8月下旬于上海举行的聚变能源相关会议上，中国公布了新一代HL-4（环流四号）聚变实验装置的更多信息。该装置的近期任务并不是直接生产商业电力，而是验证高温超导（HTS）磁体在复杂聚变条件下的可靠性。12

HL-4要验证的，不只是磁场强度

托卡马克利用强磁场约束高温等离子体，使带电粒子悬浮在环形真空室内，避免直接接触装置壁面。磁场越强，通常越有助于提高等离子体约束能力，也可能为更紧凑的聚变装置设计创造条件。

但在实验室里单独测试一块磁体，与把它装进聚变装置并让其面对真实运行环境，是两回事。未来反应堆中的磁体不仅要承受等离子体带来的强热负荷，还要面对辐射，以及高磁场运行所产生的巨大电磁力和机械应力。冷却、供电、结构支撑、保护系统和控制设备也必须协同工作。

会议材料将HL-4描述为第四代磁约束聚变大型科学实验装置，并称其将系统验证高场高温超导磁体在“复杂聚变条件”下的可靠性。810 这意味着，HL-4更像是一座面向未来反应堆的综合工程试验台，而不是又一个单纯刷新等离子体温度纪录的设备。

HL-4延续西南物理研究院装置谱系

HL-4计划延续中国核工业集团旗下西南物理研究院（SWIP）的“环流”系列。该系列包括HL-1、HL-1M、HL-2A和HL-3，其中HL-3此前被称为HL-2M。2627

这一系列装置逐步支持了更高参数的等离子体研究。HL-3于2020年实现首次等离子体放电，并在2023年实现高约束模式运行。2627

HL-3在2025年的成果，为HL-4所面对的工程问题提供了等离子体背景。中国核工业集团当时公布的结果显示，HL-3的离子温度达到1.17亿摄氏度，电子温度达到1.6亿摄氏度。19 其他报道则将同一阶段的离子温度概括为约1.2亿摄氏度。1825 因此，用1.17亿至1.2亿摄氏度来描述这一成果，比给出一个看似毫无争议的单一数字更稳妥。

HL-4的重点并不是简单地把这个温度数字再推高，而是检验围绕高参数等离子体运行所需的磁体和反应堆系统，能否承受长期、复杂的综合工况。

25特斯拉路线图：从研发测试线到原型磁体

与HL-4计划同步推进的，是一项面向高场高温超导托卡马克磁体的产业化研发计划。由中国聚变能源有限公司牵头的长三角创新联合体，成员包括中国聚变能源、上海超导、东方超导、上海交通大学和上海电气核电集团等9家科研及产业机构。56

该联合体计划在2028年前建成首条25特斯拉高温超导强场磁体研发与测试线，并在2030年前完成原型磁体研发。45

25特斯拉这一目标的意义，不仅在于磁场数字本身。它把HL-4从一项单独的装置规划，连接到了更完整的制造和认证体系：项目需要解决超导材料、线圈制造、机械支撑、低温系统、大功率电源、测试设施，以及这些部件在托卡马克环境中的系统集成问题。

换句话说，真正的考验不是“能不能造出一块高场磁体”，而是“能不能造出一套可重复制造、可测试、可维护，并能在聚变装置中可靠运行的磁体系统”。

582吨磁体意味着什么？又不意味着什么？

在合肥，另一项中国聚变工程展示了大型硬件制造的规模。研究人员已完成并测试一块重达582吨的超导线圈，该线圈被称为全球最大的聚变磁体。它采用D形结构，尺寸约为长21米、宽12米，用于正在建设中的燃烧等离子体实验超导托卡马克BEST。113

BEST的目标是在2030年前后实现聚变净功率增益并演示发电。14 因此，这块巨型磁体通过验收和全参数测试，是大型超导部件制造、测试与集成能力的重要里程碑，说明中国正在推进能够约束超高温等离子体的反应堆级硬件。

但它并不代表中国已经建成商业聚变反应堆，也不代表经济可行、连续运行的聚变发电已经实现。BEST在2030年前后的发电目标仍是计划中的演示；HL-4和25特斯拉磁体也同样属于规划中的工程节点。14

聚变竞争正在变成产业链竞争

将HL-4设计、25特斯拉磁体计划和BEST大型硬件项目放在一起看，可以发现中国的聚变布局已不再局限于等离子体物理研究，而是覆盖了超导材料、磁体制造、大型测试和反应堆工程，并试图把科研机构与国有及产业资本连接起来。59

在中国“十五五”时期，即截至2030年的规划周期内，聚变能源也被列入未来技术重点方向。33 一些报道还提到，到2030年前相关投资规模可能超过3000亿元人民币。不过，这一数字应理解为报道中的政策与产业估算，并不能视为HL-4项目已经确认的预算。37

这套战略的目标相当明确：降低对国外设备和材料的依赖，建立国内聚变供应链，并积累从实验物理走向反应堆工程所需的制造和运行经验。由此，聚变能源的国际竞争也越来越像一场综合工业能力的竞争，而不只是实验室里的参数竞赛。

结论：HL-4瞄准的是聚变工程的“硬骨头”

中国公布HL-4，并不是在宣告聚变发电已经到来，而是在明确下一阶段要解决的核心难题：高温超导磁体能否在高热、辐射和巨大机械应力共同存在的聚变环境中保持可靠运行。

HL-3的高温等离子体成果、BEST的582吨超导磁体，以及面向25特斯拉磁体的国内研发网络，显示出中国聚变项目正在走向更大规模的工程验证。但真正决定聚变能否成为实用能源的关键节点——长期稳定运行、实现净能量输出，以及以可接受的成本持续发电——仍在前方。