為積極響應國家戰略需求，推動能源技術革新與綠色低碳發展，中鎢高新材料股份有限公司(以下簡稱“中鎢高新”)與合肥綜合性國家科學中心能源研究院(以下簡稱“能源研究院”)近日正式簽署協議，共建“核聚變用高性能鎢材料”聯合實驗室。

此次合作旨在整合雙方優勢資源，圍繞核聚變用高品質鎢材、球形鎢粉及鎢基合金粉末制備等關鍵技術開展聯合攻關，加快推進高性能鎢材料在核聚變領域的產業化與示范應用，以提升我國在核聚變關鍵材料領域的自主可控能力與國際競爭力。

服務國家戰略

核聚變能源是未來清潔能源的重要方向，事關國家能源安全與可持續發展。高性能鎢材料作為核聚變裝置關鍵部件的核心材料，其性能直接關系到聚變裝置的運行效率與安全性。此次合作是中鎢高新主動服務國家戰略需求，助力實現能源技術自主可控的重要舉措。

強強聯合，優勢互補

中鎢高新：作為中國五礦集團有限公司旗下專業發展鎢產業的龍頭企業，管理運營著集礦山、冶煉、加工、貿易于一體的完整鎢產業鏈，擁有全球領先的鎢資源儲量(占全國查明資源量的11%)、生產規模和市場地位。公司具備雄厚的技術研發實力，擁有4個國家級科技創新平臺，研發人員近1500名，累計有效專利超1500件，是鎢材料領域的領跑者。

能源研究院：是中國核聚變能源研發體系中的核心基地之一與關鍵技術攻關主干。其聚焦磁約束核聚變，為“人造太陽”提供關鍵材料、關鍵部件和關鍵系統的解決方案。該研究院可充分調用包括全超導托卡馬克、穩態強磁場等在內的大科學裝置集群資源。雙方共建聯合實驗室，可實現產業龍頭的制造、資源和技術優勢，與國家戰略科技力量的前沿研發、大科學裝置平臺優勢的深度融合。

鎢不是一種普通的金屬，其穩定性極高，能夠承受極高的溫度，并且不像其他金屬那樣容易在熱浪中變形或變弱，在快速有效地傳導熱量方面特別有效，這正是超高溫的核聚變反應堆所需要的。

目前的核聚變技術路線中，鎢(W)是最主流、最成熟、應用最廣的固體金屬材料之一，尤其在 ITER 中，偏濾器采用了“全鎢”方案，鎢也是其第一壁中高熱負荷區域的核心材料。

第一壁 (First Wall)：是核聚變堆內部直接面向高溫等離子體的“防火墻”。它承受著來自等離子體的高能粒子轟擊、強烈的熱輻射(熱流密度通常大于10 MW/m²)以及高通量的中子輻照。

第一壁位置示例

其核心作用是保護堆內其他組件，維持等離子體純度，并為聚變反應提供一個穩定、可靠的邊界。因此，第一壁材料必須具有極高的熔點、優異的熱導率、良好的抗熱沖擊性能以及低活化、低濺射的特性。ITER 的第一壁是由鎢作為結構支撐材料(W Structure)，外層覆蓋有一層約5-10mm 厚的鈹(Be)裝甲(Be Armour)。這個設計被稱為“ITER-Like Wall (ILW)”。雖然第一壁表面直接面對等離子體的是低原子序數的鈹，但其內部核心結構和支撐材料是鎢。這種鎢-鈹混合結構是目前國際上最成熟的技術方案之一，兼顧了鎢的高耐熱性和鈹的低原子序數特性。

偏濾器 (Divertor)：是聚變堆中熱量和雜質排出的關鍵出口，也是裝置中熱負荷最高、工作環境最嚴酷的區域。它位于真空室底部，其靶板區域需要承受極端的熱流密度(可高達20 MW/m²以上)，并負責排除聚變反應產生的氦灰(氦核)等雜質，控制等離子體純度。

左為火爐，右為聚變燃料氘氚以等離子體態在“爐膛”——主真空室中燃燒

因此，偏濾器材料不僅需要與第一壁材料類似的優異性能，還對抗高熱負荷、抗熔蝕、抗等離子體沖刷等性能提出了近乎苛刻的要求。鎢材料是目前能滿足這些極端工況的候選材料，是保障聚變裝置長脈沖或穩態運行的核心。

鎢材料的核心優勢使其成為制造這些關鍵部件的理想選擇：

最高熔點(3422℃)：能承受最高熱負荷。

低蒸氣壓：在超高真空和高溫下不易蒸發，避免污染等離子體。

低濺射率：減少材料被高能粒子轟擊濺射而進入等離子體，維持反應的純凈。

良好的導熱性：能快速將積聚的熱量傳導出去，防止部件過熱損壞。

理解鎢與熱能的相互作用，開發能在極端壓力下保持穩定的鎢基材料，是建造“人造太陽”的關鍵。

此次中鎢高新與能源研究院的合作，是整合優勢資源、服務國家戰略的重要舉措。通過共建聯合實驗室，雙方將共同致力于提升我國在核聚變關鍵材料領域的自主可控能力與國際競爭力，進一步推動我國先進核能技術的創新與商業化進程，為國家能源技術革新、安全自主與綠色低碳發展貢獻力量。

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