摘要：2025年5月6日，中国科学院电工研究所宣布，由王秋良院士团队自主研制的14.0特斯拉（T）大口径高场通用超导磁体完成全流程测试，标志着我国在高性能超导磁体领域实现重大突破。该磁体内孔直径164毫米，最高磁场强度达14.0T，可在-269℃极端环境下稳定运行，

【来龙去脉】

2025年5月6日，中国科学院电工研究所宣布，由王秋良院士团队自主研制的14.0特斯拉（T）大口径高场通用超导磁体完成全流程测试，标志着我国在高性能超导磁体领域实现重大突破。该磁体内孔直径164毫米，最高磁场强度达14.0T，可在-269℃极端环境下稳定运行，填补了国内大空间高磁场科学装置的空白。

研发团队历经8年攻关，攻克了高应力调控设计、密绕高场磁体高精度制造、低电阻超导接头等12项"卡脖子"技术。通过采用铌钛（NbTi）与铌三锡（Nb₃Sn）超导线圈组合结构，创新性优化电磁布局，使两种超导材料磁场贡献率提升40%，整体性能达到国际同类产品先进水平。

作为科学研究的"强磁心脏"，该磁体突破体现在三大维度：

1. 材料革命：

- 核心超导线圈采用国产高纯度铌钛合金与脆性铌三锡材料复合工艺，通过梯度应力释放设计，使磁体在14.0T磁场下应力集中降低60%，解决了传统铌三锡材料易断裂的难题。

- 表面喷涂自主研发的多层纳米陶瓷绝缘涂层，耐电压能力达50千伏，绝缘寿命延长至20年以上，远超国际标准。

2. 结构创新：

- 采用模块化电磁嵌套设计，内孔空间利用率提升30%，可同时容纳多组实验设备，满足新材料制备、生物医学成像等复杂场景需求。

- 独创的轴向弹性支撑系统，使磁体在极端工况下形变误差小于0.01毫米，稳定性较传统设计提高10倍。

3. 制造突破：

- 自主研发的全自动机械臂涂壳技术，实现超导线圈绕制精度达±0.005毫米，良品率从国际平均的75%提升至95%。

- 攻克超导线材低温焊接技术，接头电阻降低至0.1纳欧以下，较进口产品提升5倍，确保大电流传输稳定性。

【市场推演】

我国高端超导磁体长期依赖进口，3.0T医用MRI磁体进口单价曾高达3000万元，此次突破将重塑市场格局：

- 成本优势：国产磁体价格预计较进口低40%-60%，单台14.0T磁体可节约成本超800万元。以国内每年新增50台大科学装置计算，年节省进口费用超4亿元。

- 应用拓展：

- 医疗领域：支撑国产3.0T MRI设备量产，预计2030年国产市占率将从目前的30%提升至60%，推动影像检查费用下降50%。

- 工业领域：为高温超导感应加热装置提供核心部件，如江西联创光电已投运的兆瓦级设备，较传统加热技术节能30%，年减少碳排放超2万吨。

- 出口潜力：凭借14.0T高场性能与164毫米大孔径设计，可兼容国际主流科学装置，预计2030年出口占比将达15%，覆盖"一带一路"国家科研市场。

【历史意义】

1. 科技自主里程碑：

打破美国、日本在大口径高场超导磁体领域的长期垄断，标志我国在超导材料-精密制造-系统集成全链条技术自主可控，为建设国际科技创新中心提供关键支撑。

2. 产业升级催化剂：

带动国内200余家配套企业技术升级，形成从超导带材、低温制冷到智能控制的完整产业链。以上海超导为例，其为该磁体提供的REBCO带材性能指标提升20%，推动国产超导材料进入国际高端供应链。

3. 双碳战略加速器：

磁体在新能源领域的应用可显著降低能耗。例如，在可控核聚变装置中，14.0T磁场可将等离子体约束效率提升30%，助力我国2035年实现聚变发电示范目标。在工业加热领域，高温超导感应加热技术已实现吨钢能耗降低200千瓦时，年节约标准煤超100万吨。

4. 国际竞争新支点：

该磁体技术参数与国际同类产品对标，已获欧盟CE认证，为我国参与国际热核聚变实验堆（ITER）等大科学计划提供话语权。王秋良团队正与剑桥大学合作开发便携式MRI磁体，推动中国超导技术标准走向全球。

【权威验证】

磁体通过中国电机工程学会技术评审，关键指标磁场均匀度（10cm球体内误差

来源：苔米