ITER脉冲超导电磁体系统的里程碑意义与产业影响，A股核心标的

摘要：国际热核聚变实验堆（ITER）组织官网30日宣布，其已完成全球最大、最强的脉冲超导电磁体系统的所有组件制造，这是聚变能源领域的一项里程碑式成就。

据媒体报道，国际热核聚变实验堆（ITER）组织官网30日宣布，其已完成全球最大、最强的脉冲超导电磁体系统的所有组件制造，这是聚变能源领域的一项里程碑式成就。

据介绍，最后一个完成制造的组件是中心螺线管的第六个模块，由美国制造并完成测试。该模块将运往法国南部圣保罗-莱迪朗斯的ITER现场进行组装，届时中心螺线管将成为整个系统中最强大的磁体，其磁力强大到足以举起一艘航空母舰。

中心螺线管将与六个环形极向场（PF）磁体协同工作，这些磁体由俄罗斯、欧洲和中国制造并交付。

完整组装后的脉冲磁体系统重量将接近3000吨。它将作为ITER甜甜圈形反应堆的“电磁心脏”，发挥核心作用。

一、技术突破与科学价值

1、磁体系统的核心地位

ITER的脉冲超导电磁体系统（Pulse Power Superconducting Magnet System）是其实现可控核聚变的核心装置，由中心螺线管（Central Solenoid）和六个环形极向场（PF）磁体组成。中心螺线管高18米、直径4.25米，磁场强度达13特斯拉（相当于地球磁场的28万倍），可产生足以吊起航空母舰的磁力，其结构强度需承受相当于航天飞机发射推力两倍的极端压力。这一系统的成功制造标志着人类首次在工程层面验证了托卡马克装置中磁约束技术的可行性。

2、超导材料与制造工艺的突破

系统所需的超导磁体需采用铌钛（NbTi）和铌锡（Nb₃Sn）等超导材料，其制造涉及超导线材生产、低温制冷、精密加工等尖端技术。例如，中国中科院合肥物质科学研究院研制的磁体馈线系统（被称为磁体“生命线”）采用铌钛超导体，解决了极端低温下的电流传输稳定性问题。美国通用原子能公司（General Atomics）主导的中心螺线管模块制造，则体现了大尺寸超导磁体堆叠与应力控制技术的突破。

3、能源革命的里程碑意义

ITER的目标是通过输入50兆瓦加热功率产生500兆瓦聚变功率（能量增益Q=10），验证聚变能源的商业化潜力。若成功，将解决传统核裂变能源的放射性废物问题，并利用海水中的氘资源（储量可供人类使用数十亿年）提供近乎无限的清洁能源。

二、国际合作与产业链分工

1、全球协作的技术供应链

ITER的建造涉及30多个国家的分工协作：

美国：主导中心螺线管模块及支撑结构制造（由8家供应商完成9000余个部件）；

中国：承担极向场磁体、磁体馈线、校正场线圈等关键部件，贡献超导材料及真空室模块；

俄罗斯与欧洲：提供超导磁体母线系统和真空室主体；

日本、韩国、印度：参与诊断系统、电源设备等辅助模块。

2、技术标准与知识产权共享

各成员国通过ITER框架共享超导技术、等离子体控制算法等核心知识产权，推动全球聚变供应链的形成。例如，中国研制的磁体馈线系统已形成国际标准，为后续商业化应用奠定基础。

三、商业化前景与挑战

1、商业化时间表的分歧

尽管ITER计划于2035年启动全功率运行，但私营企业对聚变能源商业化时间的预测差异显著（2028-2040年）。

技术挑战包括：

材料耐辐照性：等离子体与第一壁材料的长期稳定性；

氚自持技术：如何实现燃料的持续循环；

成本控制：当前聚变装置建造成本高达220亿美元，需通过规模化降低边际成本。

2、政策与资本的双重驱动

中国提出2035年建成聚变工程实验堆（CFETR），美国《核能创新法案》将聚变列为国家战略，欧盟通过“地平线欧洲”计划投入超200亿欧元。全球风险投资加速涌入，2023年私营聚变企业融资额突破50亿美元，头部企业如Helion Energy、Commonwealth Fusion Systems估值超百亿美元。