11月19日，英国托卡马克能源公司（Tokamak Energy）官宣重大进展：其研发的Demo4高温超导（HTS）磁体系统，在牛津郊外总部测试中首次实现聚变发电厂级磁场，以11.8特斯拉磁场强度、700万安培中心柱电流的核心数据，打破磁约束聚变技术的工程化瓶颈，为清洁无限的聚变能源接入电网按下“加速键”。
一、核心突破：双指标达标 + 系统级验证，破解商用核心难题
Demo4此次突破聚焦“性能达标”与“系统适配”两大关键，用实测数据验证聚变磁体的商用可行性：
- 关键性能创纪录：在-243℃条件下，磁体系统实现11.8特斯拉磁场强度，达到聚变电站运行所需标准；中心柱通过700万安培电流，其核心材料稀土钡铜氧化物（REBCO）超导带材，电流承载能力达普通铜导体200倍，大幅提升能源传输效率。
- 系统级测试破局：作为全球首个完整托卡马克构型的高温超导磁体平台，Demo4包含14个环向场磁体与2个极向场磁体，成功模拟聚变电站复杂复合磁场环境 。这种场景下的超导带材临界电流、结构性能数据，是单个磁体测试无法获取的，为后续电厂设计提供了独一无二的工程依据。
从商用视角看，此次突破直接解决两大工程痛点：一是通过REBCO材料高电流密度特性，实现磁体“小型化、轻量化”，相比传统低温超导磁体降低冷却成本；二是系统级验证确保磁体在实际工况下稳定运行，避免技术从实验室到电厂的“落地断层”。
二、技术路线：高温超导差异化发力，规避传统磁体局限
与部分托卡马克装置依赖复杂低温超导系统不同，托卡马克能源选择以高温超导技术为核心路径：其磁体由REBCO超导带材精密绕制成笼状线圈阵列，通过大电流生成强磁场约束等离子。
传统低温超导以 NbTi、Nb₃Sn为代表，通常需在4K（-269℃）液氦环境下工作，冷却系统庞大且成本高昂，且临界磁场存在上限，需通过扩大装置体积实现强磁场；而REBCO等高温超导材料临界温度与磁场更高，对冷却系统要求大幅降低，配合高电流密度特性，直接推动磁体小型化与成本优化，在 “磁场强度” 与 “成本控制” 间找到平衡。这种差异化路线，让聚变能源摆脱对高成本设备的依赖，加速向商业化落地靠拢。
三、技术价值：聚变 + 衍生应用双驱动，打开多元市场空间
Demo4的突破不仅推动聚变能源发展，更让高温超导技术的衍生价值凸显：聚变能源端：直接验证清洁、无限的聚变电力接入电网的可行性，为后续聚变电站建设提供核心设备技术支撑；我们前期就曾报道过Tokamak Energy在6月19日与日本Furukawa Electric Group（简称Furukawa）共同宣布将在日本建立合资公司，用以制造关键的聚变电厂磁体技术。
衍生应用端：技术可延伸至数据中心配电（满足高负荷能源需求）、零排放飞行电动机（轻量化磁体适配航空场景）、磁悬浮交通系统（高效磁场提升运输速度），覆盖能源、交通、航空等多元领域，形成 “聚变技术带动产业升级” 的良性循环。
10月21日，Tokamak Energy与通用原子General Atomics正式签订了一份合作合同，将由前者将为美国下一代水下磁流体动力泵提供关键的高温超导（HTS）磁体技术。此次合作源于美国国防高级研究计划局（DARPA）2023年启动的“水下磁流体动力泵原理”（PUMP）项目，旨在突破磁流体动力（MHD）推进技术的长期瓶颈，为美军潜艇动力升级奠定基础。
四、下一步计划：冲刺更高磁场，2026年发布新成果
当前，Tokamak Energy技术团队正
围绕“提升磁场强度”持续攻关
，通过优化线圈结构、改进冷却方案，
进一步挖掘REBCO材料的性能潜力
。Demo4首席工程师Graham Dunbar强调：“
Demo4正在全面实现其设计目标。每次测试都带来宝贵数据与新的认知。我们追求的不仅是达成某项技术指标，更重要的是积累将技术扩展到未来商用聚变系统所需的实践经验和工程能力。
”
按照计划，
团队将于2026年初发布新一轮测试成果
，届时将为聚变电站磁体系统的设计、制造提供更丰富的技术参数，推动技术从“工程验证”向“商用落地”进一步迈进。Tokamak Energy的Demo4磁体系统的突破，是聚变能源商业化进程中的关键里程碑：它既用实测数据证明高温超导磁体的性能达标，又通过系统级验证解决工程落地难题，更以差异化技术路线降低商用成本。随着后续测试的推进，聚变能源离 “清洁、无限、安全” 的商业化应用越来越近，而高温超导技术衍生的多元价值，也将为能源革命与产业升级打开新空间。
参考链接：
- https://tokamakenergy.com/2025/11/19/tokamak-energy-announces-fusion-power-plant-magnet-technology-breakthrough/