可控核聚變專題報告：從科幻到商業.pdf

可控核聚變專題報告：從科幻到商業。可控核聚變的優勢和原理：核聚變能即小質量元素的原子核（通常是氘和氚）聚合成為重核所釋放的能量。與核裂變相比，可控 核聚變釋放能量大，原料來源豐富，安全可靠、不產生放射性廢物，2023年國務院國資委啟動實施未來產業啟航行動，明確可控 核聚變領域為未來能源的唯一方向。“聚變”的實現需要同時滿足三個條件：足夠高的溫度、一定的密度和一定的能量約束時間 ，聚變的“可控”理論上通過可磁約束、激光約束和箍縮實現，目前世界上主流路線為磁約束裝置托卡馬克。

當前進展與商業化可能：1968年后蘇聯科學家發明的托卡馬克裝置成為主流路線，并經歷了托卡馬克→超導托卡馬克→全超導托 卡馬克的技術迭代升級。2006年，中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國等正式簽署ITER協定并于2007年成立ITER國際 組織實施計劃，項目總計劃投資高達200億歐元。2023年，美國NIF裝置創造能量凈輸出記錄，日本JT-60SA也成功實現點火，我 國EAST裝置也不斷刷新等離子體運行記錄。據美國聚變能協會FIA統計，截至2023年初全世界核聚變公司吸引了超過60億美元的 投資，全球43家聚變能公司中有26家認為聚變供電將在2035年之前實現，19家認為屆時聚變發電將具備商業可行性。我國目前有 2個前期建設階段項目，總投資計劃接近300億元，將為相關產業鏈提供重大機遇。

可控核聚變產業鏈：可控核聚變產業鏈上游為原材料，包括第一壁材料鎢、高溫超導帶材原料REBCO和氘氚燃料；中游為相關設備，核心設備包括超導磁體、第一壁和偏濾器，其中超導磁體占總投資成本約40-50%。高溫超導磁體可大幅提升磁場強度，是裝 置運行的核心部件，第一壁的作用是控制進入等離子體的雜質、傳遞輻射到材料表面的熱量等，偏濾器的作用是控制等離子體與 真空室壁面的相互作用，減少壁面的熱負荷和粒子轟擊；產業鏈下游為應用環節，核聚變技術主要用于發電、醫療、科研等領域 。