我国可控核聚变加速迈向工程化，高端材料企业的研发积累正迎来新的应用窗口。10月27日，安徽合肥公共资源电子交易系统公示，天工国际有限公司（00826.HK）旗下子公司江苏天工爱和科技有限公司中标“真空室下窗口屏蔽系统（粉末冶金高硼钢）”项目，中标金额237.6万元。此次采购方为聚变新能（安徽）有限公司，相关产品将服务于紧凑型聚变能实验装置BEST建设。
一、进入BEST建设链条，打开材料工程验证窗口
BEST是我国推动聚变能源研究向工程应用发展的重要装置，承担着探索燃烧等离子体物理、验证关键聚变技术等任务。目前主机建造已进入“四环套装”攻坚阶段，根据中国科学院公开信息，该装置计划于2027年底建成，力争在2030年前后实现聚变净功率增益和演示发电，为后续聚变能源开发积累科学与工程经验。
天工此次中标的真空室下窗口屏蔽系统，服务于装置的重要中子屏蔽区域。BEST真空室设有16个下斜窗口，相关屏蔽部件需要兼顾中子吸收能力、结构适配和制造质量，对材料综合性能提出了较高要求。粉末冶金高硼钢凭借其高硼含量带来的中子吸收能力与工程强韧性的平衡，成为这一部位的理想候选材料。
此次中标，为天工相关研发成果提供了明确的工程应用场景，也将材料性能要求进一步落实到部件制造、检测与交付环节，为后续装置应用验证创造条件。
二、以粉末冶金突破工艺瓶颈，持续研发迎来应用落点
要满足聚变装置对屏蔽材料的综合要求，首先需要解决高硼钢的制造难题。高硼钢是核能装备中重要的功能材料。利用硼的中子吸收特性，这类材料可用于聚变堆屏蔽包层、真空室夹层及偏滤器相关屏蔽部位，也可应用于核裂变领域的乏燃料及核废料储运等场景。其工程价值在于将中子吸收功能与钢材的结构、耐蚀和加工性能相结合。但硼在钢中溶解度极低，在传统铸造工艺下，随着硼含量提高，偏析和连续网状硼化物等问题更难控制，容易影响材料塑性与加工性能，带来脆化、开裂风险。因此，如何在提高中子吸收能力的同时，兼顾强韧性和大规格制造，一直是高硼钢开发的重要课题。
天工选择从工艺路径上寻找突破，采用“粉末冶金＋热等静压”技术：先通过雾化制粉改善合金成分与组织的均匀性，再利用热等静压实现致密化成形，以减轻传统铸造过程中的宏观偏析，并改善硼化物的尺寸和分布。这条路线，为高硼钢兼顾功能性与工程性能提供了新的空间，也使天工长期积累的粉末冶金技术有机会向核能材料领域延伸。
产学研协同，则进一步将材料研发与装置需求连接起来。2026年1月，天工爱和签约加入由合肥综合性国家科学中心能源研究院牵头建设的“聚变高端金属材料研发联合实验室”，承担304B7高硼钢大尺寸吨级制造、硼当量大于3.2wt%的新型中子屏蔽钢研制两项任务，围绕成分均匀性、强韧协同及屏蔽性能推进攻关。
在随后的研发中，公司成功制备600公斤级TPM304B7高硼不锈钢板材，并推进性能评价与加工测试。大规格板材的制备，将研发工作从小尺寸样品推进到更接近工程需求的制造尺度，为后续部件开发创造了条件。
今年5月，天工国际首席科学家于洋公开介绍，公司已在国内首次以产业化方式开发出304B7粉末冶金高硼钢（硼含量2%），抗拉强度均值达到784.65兆帕，断后延伸率为20.20%，综合强韧性明显优于传统铸造高硼钢；公司已按法国ITER团队需求完成复杂结构件加工测试，样品寄往ITER组织进一步验证。
从1月联合研发签约，到2月大规格板材下线、5月披露产业化成果并推进ITER相关验证，再到10月中标BEST相关项目，一年内，天工高硼钢完成了从实验室到国家工程的“三级跳”。
三、从BEST到CFEDR：一张订单背后的聚变材料卡位
支撑此次项目落地的，是天工长期积累的特钢制造能力，以及近年来在粉末冶金领域的持续投入。公司10月披露，其第三台热等静压设备已进入现场安装阶段，预计于今年12月底投产，届时将进一步提升粉末冶金产品的生产和交付能力。研发成果与制造能力同步推进，为公司承接高端材料需求提供了支撑。
对于天工而言，BEST项目的后续价值，将取决于产品交付、验收及装置应用表现。BEST在我国聚变能源从实验研究走向工程示范的发展进程中承担着承上启下的作用，若相关产品顺利完成交付验收，并在后续装置应用中获得验证、表现稳定，将有助于公司积累工程业绩，提升参与CFEDR（中国聚变工程示范堆）等后续项目的竞争力。
放眼全球，聚变装置建设正为高端材料与装备企业打开新的需求空间。中银证券基于IAEA公布的项目规划及设备投资假设粗略测算，2025-2030年全球聚变相关设备潜在市场约300亿美元，2030-2035年超过800亿美元。能否将技术储备转化为稳定交付的工程产品，将成为材料企业承接这一机会的关键。
从“能做材料”迈向“能供部件”，天工此次中标，记录了一家中国材料企业在聚变工程化窗口期的关键一跃。随着装置建设与运行验证推进，材料还将经受从屏蔽性能、制造质量到长期服役的层层检验。支撑“人造太阳”这一能源愿景走向现实的，将是越来越多经得起工程验证的“中国材料”。
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