2025年11月13日，江西聚变新能源有限公司首席科学家戴少涛在深圳核博会核聚变论坛发表《高温超导磁体在可控聚变应用中的发展》主旨报告。
发言人围绕高温超导（相对可在液氮环境运行）技术展开，重点介绍高温超导磁体的主流结构类型、在电网与工业场景中的示范应用进展，并强调其在未来能源系统中可能优于低温超导的应用潜力。随后进一步聚焦核聚变用超大电流、超强磁场场景，说明高温超导导体“技术揽线”的两类路线与关键指标验证，并介绍“星火一号”聚变-裂变混合堆的技术选择、商业逻辑与建设规划。整体传达的信息是：多项应用已到示范阶段，需打通产业化“最后一公里”，并以高温超导支撑面向聚变的下一代装置。
关键点：
1. 开场与报告聚焦：从全面到聚焦高温超导实体技术（00:00）
发言人感谢主持并表示会议重要性，提到前序报告已对材料与应用做了全面梳理，因此本报告选择更聚焦，重点放在高温超导相关的实体技术，尤其是高温超导磁体与其应用。
2. 高温与低温超导的定义及应用格局：能源场景逐渐成为主舞台（01:22）
从物理定义上区分低温与高温超导，并澄清所谓“高温超导”转变温度仍不高，更多指可在液氮环境运行。当前医疗与大科学工程仍以低温超导为主，但高温超导近年在能源场景（发电、输配电到用户端）逐步显现优势，相关技术与应用已大量进入示范阶段，产业化仅差“最后一公里”。
3. 高温超导磁体主流结构与电网/工业示范案例（03:45）
概述高温超导磁体主流结构类型，包括顶式、螺管式、五感结构、跑道结构、地形/地心结构等，并指出我国总体处于国际领先。给出多个代表性应用：500kV电网装置中采用直接冷却技术解决涌入电流问题；螺管结构在磁控/工业感应加热中实现批量化装备；五感结构用于纯电阻型限流器，在汕头南澳岛投运世界首台160kV超导直流纯电阻限流器并稳定运行；跑道结构多用于超导电机等。
4. 地形/地心结构的两大方向：超导储能与聚变装置线圈需求（07:56）
地形/地心结构磁体主要面向两类应用：其一是超导储能（SMES），例如与电网企业合作在中山国际开发区部署系统，用于改善电网暂态电能质量，强调其响应快、功率密度高但能量密度偏低，适合“抑制涟漪”式电能质量治理，满足芯片企业等高要求负荷；其二是面向聚变装置线圈需求，引出托卡马克路线在成熟度与商业化推进上的竞争力，并展示国内外相关项目与磁体方案。
5. 国际国内聚变磁体路线对比：高场需求推动高温超导（10:31）
列举并对比多个装置路线与进展：SPARC/CFS及后续ARC阶段推进较快；英国装置在强磁场需求下低温超导难以维持而转向高温超导，并讨论无绝缘结构在快速充放电等场景的局限；法国仿星器路线关注度较高但验证周期可能更长；国内BEST/相关团队在低温超导领域实力突出，同时在特定高场需求（如中心线圈内插高温超导线圈）下结合高温超导以实现约18.8T等级磁场。
6. 面向超大电流与超强磁场：高温超导导体“技术揽线”两类路线与验证指标（13:45）
针对以核聚变为代表的超大电流、超强磁场应用，提出“技术揽线”是最佳选项。说明低温超导CICC路线相对成熟；高温超导融入此类场景主要有两大路线可选（如CORK与CSTC/堆叠型等），团队均在推进。给出关键进展：通过相关导体与揽线方案实现约10万安培级电流传输能力，推进500米级验证以满足TF线圈导体长度要求，并计划开展缩比TF线圈验证；另一类路线强调柔性化以适配CS线圈等空间受限部位，目标同样指向百千安级能力与长长度验证。
7. 超导电缆的城市供电标杆应用：以深圳平安大厦工程为例（15:17）
补充超导电力应用案例：介绍与电网企业合作建设的城市中心区超导电缆工程（连接平安大厦与供电局地下站），在高负荷密度核心城区为重要负荷提供接近实用化的供电方式，常规线路作为备用。强调超导电缆相较聚变导体揽线对尺寸、低损耗与极高载流的要求没那么苛刻，但更强调高稳定性，低温流道与通道结构尤为关键。
8. “星火一号”装置方案：聚变-裂变混合堆路线、价值与建设规划（19:52）
介绍“星火一号”在江西南昌瑶湖科学岛建设的关键需求（电流与磁场等级等），并阐述选择聚变-裂变混合堆而非纯聚变路线的原因：以民营企业的技术、资金与周期约束为背景，混合路线兼顾关键科学问题攻关与更清晰的商业逻辑。强调两项重要价值：可实现氚增殖并具备富余产出（举例年富余约500克的量级），并利用核裂变废料U238在高能中子作用下参与反应，实现“变废为宝”及废料综合利用。最后给出装置规模参数概览、选址与推进节奏，计划在未来阶段实现发电目标并逐步走向稳定运行。
时间线：
00:00 - 开场致谢与定位报告重点：从总体综述转为聚焦高温超导实体技术。
01:22 - 解释高温/低温超导概念与现实应用格局：当前低温主导，但高温超导在能源全链条场景优势上升，应用走向示范与产业化。
03:45 - 梳理高温超导磁体结构谱系（顶式、螺管、五感、跑道、地形/地心等）并结合电网与工业应用案例说明落地路径。
07:56 - 聚焦两类关键方向：超导储能改善电能质量，以及面向聚变线圈需求引出装置路线与磁体要求。
10:31 - 对比国际国内聚变装置与磁体方案：高场需求推动高温超导采用，讨论不同结构路线的优劣与验证周期。
13:45 - 进入核心工程问题：高温超导导体技术揽线两类路线、百千安级目标、百米到500米级验证以及TF/CS线圈适配需求。
15:17 - 展示超导电缆标杆工程（深圳中心城区供电）：强调稳定性与低温通道结构的重要性，体现电力侧接近实用化应用。
19:52 - 介绍“星火一号”聚变-裂变混合堆：技术路线选择的商业与工程动因、氚增殖与U238废料利用价值、选址与建设时间表。
AI 延伸阅读(下文由AI生成，其内容可能存在偏差，请注意甄别)：
高温超导磁体加速走向工程应用，核聚变成重要牵引场景
在材料与应用综述的基础上，当前高温超导领域的讨论正进一步转向“磁体实体技术”及其工程落地。业内所称“高温超导”，并不意味着材料可在通常意义上的高温下工作，而是相对于液氦温区的低温超导而言，更多指可在液氮环境或更高温区运行的工程分类。现阶段，低温超导仍在医疗设备和大科学工程中占据主导地位，但在能源、电网、强磁场装备以及核聚变等方向，高温超导正显示出更大的应用潜力。相关产业总体仍处于示范和工程验证阶段，距离规模化产业化的关键在于打通“最后一公里”的系统工程问题。
从结构类型看，高温超导磁体已形成较为清晰的工程谱系，包括顶式、螺管式、五感式、跑道式以及地形或D形结构等。不同结构对应不同应用场景：顶式结构多用于电网装备，例如与南方电网合作的500千伏超导限流及相关装置，采用直接冷却式超导处理技术，用于应对电网短路和冲击电流等问题；螺管式结构则常见于磁控溅射等磁场装备，也被用于工业感应加热，江西已有高温超导批量化装备应用案例。
在电网保护领域，五感结构主要面向纯电阻型限流器，适用于不需要电感、强调通过电阻进行限流的工况。相关装置已从22千伏发展到160千伏超导直流纯电阻限流器，并在南澳岛投运后保持稳定运行。跑道结构则更多用于超导电机磁体，例如与南方电网合作的超导电机项目采用了跑道型磁体。地形或D形结构的应用方向更集中于超导储能系统和核聚变装置线圈，尤其适合强磁场、高载流等复杂需求。
超导储能系统（SMES）的优势在于响应速度快、功率密度高，适合进行快速补偿和平滑波动，但其能量密度相对较低，并不适合承担大规模、长时间的能量搬移。因此，SMES更适合用于电网电能质量治理，解决的是电能质量中的“涟漪”问题，而不是大规模储能中的“水位”问题。广东中山的示范项目正是面向高端制造企业，尤其是芯片等对电能质量要求极高的场景，由南方电网及相关单位共同推进示范运行。
在核聚变方向，托卡马克路线目前被认为相对成熟，在商业化推进的时间和投入维度上较仿星器等路线更具竞争性。国际上，美国CFS公司推进SPARC及后续ARC阶段项目，进展较快，并采用技术缆线思路；英国Tokamak Energy则以强磁场为目标，推动高温超导替代，部分线圈采用无绝缘路线，但在快速充放电等方面存在一定限制；法国相关仿星器项目结构更为复杂，验证周期可能更长。国内代表性装置如BEST仍以低温超导为主，同时在特定需求中引入高温超导内插线圈，以实现约18.8特斯拉量级的更高磁场目标。
面向聚变装置的超大电流、强磁场需求，技术缆线被认为是高温超导进入聚变核心磁体系统的优选路径。低温超导CICC路线已有较深厚的工程积累，而高温超导融入强磁场场景主要包括CORK路线和CSTC堆叠型路线。与传统超导电缆相比，聚变用技术缆线的要求明显不同：超导电缆更强调高稳定性和低温通道设计，而技术缆线更强调在尺寸受限条件下实现低损耗和超高载流能力。
在城市核心负荷供电方面，深圳平安大厦周边的超导电缆工程具有标杆意义。该工程采用超导供电为主、常规线路备用的模式，并使用三相同轴方案，为高负荷密度中心城区的关键负荷提供实用化供电。这类项目的意义已不再只是技术展示，而是验证超导电缆在城市核心供电场景中的实际运行能力和可靠性，为后续更大范围应用提供工程样本。
技术缆线方面，TSPC与CRCC方案已实现百米级、约10万安培的电流传输能力，并正在开展500米级验证，以满足首个TF线圈验证所需的最低导体长度。CORK与CRCC融合路线则进一步面向柔性化需求，目标同样指向百千安级，尤其适用于CS线圈等空间受限的应用场景。相关团队已完成百米级10千安一级缆验证，并推进500米级、百千安级长缆资源验证，为聚变磁体工程提供导体基础。
“星火一号”项目则将高温超导磁体需求与聚变—裂变混合路线相结合。该装置关键电流需求在50至60千安量级，当前磁场强度需求约为15特斯拉，并预留进一步提升空间。其驱动器仍以托卡马克为基础，不同之处主要在于包层中引入裂变及相应材料体系。项目选择聚变—裂变混合堆路线，是在民营企业资源约束下追求更可行的投入、周期和商业化路径。按照规划，该装置大半径约2.88米，整体规模相对克制，选址位于江西南昌瑶湖科学岛核心区域，设计已接近尾声并接近开工建设，目标是在2031至2032年实现第一阶段原型或示范发电，并在2034至2035年实现长期稳定发电。
