手握83%钨资源!中国破“人造太阳”材料卡脖子,EAST再破纪录

B站影视 港台电影 2025-10-30 21:01 1

摘要:2025年初,合肥科学岛的“人造太阳”EAST以1066秒稳态运行刷新纪录,让可控核聚变离商业化更近一步。但行业隐忧始终存在:即便理论、装置突破,核心材料若被“卡脖子”,能源革命仍会停滞。而中国手握全球83%的钨产量,加上自主研发的核心技术,正成为破解这一困局

2025年初,合肥科学岛的“人造太阳”EAST以1066秒稳态运行刷新纪录,让可控核聚变离商业化更近一步。但行业隐忧始终存在:即便理论、装置突破,核心材料若被“卡脖子”,能源革命仍会停滞。而中国手握全球83%的钨产量,加上自主研发的核心技术,正成为破解这一困局的关键。

一、“人造太阳”有多“烧材料”?唯有钨能扛住上亿度高温

想搞懂核聚变为何非钨不可,得先看清装置内的“地狱环境”。可控核聚变是在实验室“模仿太阳”:让氢同位素在上亿摄氏度高温、极高压下聚变,释放巨大能量。这其中,“偏滤器”是核心部件——相当于“人造太阳”的排气口,既要承接上亿度等离子体冲击,又要排出杂质维持稳定,对材料的要求堪称“万里挑一”。

普通金属根本扛不住:几千度就会熔化,即便耐高温,高能粒子流也会不断侵蚀表面。全球科学家筛选数十年,最终锁定钨——这种外号“工业牙齿”的金属,熔点高达3422℃(接近太阳表面温度),还兼具抗腐蚀、耐辐射特性,在极端环境下能保持结构稳定。国际热核聚变实验堆(ITER)早已明确:偏滤器核心材料必须用钨。

可此前,能量产合格钨材料的国家寥寥无几,核心技术被少数国家垄断。换句话说,没有合格的钨部件,就算画出完美的装置设计图,也组装不出可用的“人造太阳”——这就是材料“卡脖子”的致命风险。

二、从“有矿”到“造部件”,中国十年打破技术封锁

很多人知道中国钨矿储量大,却鲜少有人了解,我们曾长期“卡”在加工技术上。早年,中国只能出口钨矿石、粗钨条,想做核聚变用的高端部件(如钨铜复合件),技术全靠进口,且对方从不轻易转让。

转折点出现在2014年:EAST完成上偏滤器改造,成为全球首个安装钨铜偏滤器的全超导托卡马克装置。这背后,是安泰科技研发团队十年攻坚,破解了“钨铜结合”的世界性难题。

为何这一技术难?钨耐高温但散热慢,铜散热快却不耐高温,偏滤器需要两者结合——用钨扛高温,用铜导热量。可钨和铜性质迥异,像油和水一样无法融合,常规焊接技术强行结合,一受热就会开裂。

研发团队只能反复试错:先用“定向低温大变形技术”制成细晶钨板,让钨结构更均匀;再用“热等静压复合技术”,在高温高压下让钨铜“无缝衔接”;最后开发专用检测技术,确保结合率100%。历经108道工序,终于突破技术壁垒。

技术成熟后,中国钨材料迅速走向国际。2020年,安泰科技为法国WEST装置提供456件钨铜偏滤器部件,100%验收合格;楚江新材旗下顶立科技研发的钨基材料,可直接用于核聚变“第一壁”(直面1亿度高温),2025年单追加订单就达1.2亿元,其钨合金装备还间接进入ITER供应链,销量同比涨40%以上。

如今,全球两大关键核聚变装置(EAST、WEST)的核心部件,都贴着“中国制造”标签——中国已从“钨资源大国”,蜕变为能造“卡脖子”部件的技术强国。

三、破局底气:资源、技术、产能三重保障

核聚变要从实验室走进千家万户,光有技术不够,还需稳定供应和低成本量产。中国构建的“资源+技术+产能”三重体系,把“卡脖子”风险降到了最低。

资源端:虽部分老矿品位下降(钨原矿品位从2004年0.42%降至2020年0.28%),但补给与回收体系已跟上。厦门钨业广西博白矿2026年投产,年产钨精矿3200吨;中钨高新柿竹园矿技改后,2027年产量将从8000吨提至1万吨。更关键的是,2024年底《再生钨原料》标准实施,目标将再生利用率从20.7%提至30%以上,进一步拓宽供应渠道。

产能端:实验室做合格部件易,批量生产难。国内企业优化工艺后,核聚变用钨材料合格率从30%~40%提至70%~80%以上,合格率提升直接拉低成本——这对商业化至关重要,若部件单价过高,再先进的技术也难普及。

全球合作端:中国钨材料已深度融入全球产业链——给ITER供认证钨板,为法、韩等国装置供货。即便他国掌握部分技术,造核聚变装置仍需中国钨材料,这种“不可替代”地位,正是破局的最大底气。

四、不止核聚变:钨材料破解更多“卡脖子”难题

核聚变用钨技术的突破,还产生了“跨界赋能”效应。比如安泰科技的钨铜复合技术,已应用于特高压开关触头、第三代核电主泵推力盘——这些曾依赖进口的高端部件,如今实现国产替代。

反过来,其他领域需求也推动钨材料升级。航空航天要求钨材料耐疲劳(适应反复高低温),研发团队将这一需求融入核聚变用钨改进,最终实现双向性能提升。正如业内人士所言:“只要遇到‘高温+辐射’环境,钨合金都是最可靠的‘盾牌’。”

当下,AI算力耗电激增,全球都在寻清洁新能源。钨材料不仅是“人造太阳”的钥匙,更在特高压、航空航天等领域,帮中国破解更多“卡脖子”难题。

五、写在最后:“人造太阳”背后的钨力量

全球都在争抢核聚变“未来能源门票”,有人拼理论,有人拼装置,但最终胜负,取决于谁能攻克材料难题。中国手握83%钨资源,又掌握核心加工技术,相当于在这场竞争中拿到了“关键道具”。

或许未来某一天,当“人造太阳”点亮万家灯火时,很少有人会想起,那束光的背后,是钨材料在上亿度高温下的坚守。但正是这些不起眼的材料突破,让中国在能源革命赛道上,从“跟跑”变成了“领跑”。

最后想问大家:你觉得钨材料还能在哪些领域破解“卡脖子”难题?若家里用上核聚变发电,你最想用这清洁能源做什么?欢迎在评论区分享想法。

声明:本文数据与企业案例均来自公开信息,仅作技术与行业分析,不构成投资建议。核聚变行业受技术、政策、成本等多重因素影响,需理性看待。

来源:五福临门一点号1

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