
今天分享的是:2025可控核聚变行业报告:可控核聚变实现方式、技术进展、产业空间测算以及相关公司分析报告
报告共计:34页
可控核聚变迈向商业化临界点,万亿级设备市场蓄势待发
在全球能源转型的迫切需求下,可控核聚变作为理论上资源无限、清洁安全、能量密度极高的终极能源解决方案,正迎来前所未有的发展机遇。随着多项关键技术取得突破性进展,这一曾被视为遥不可及的梦想,如今已步入工程可行性的验证阶段,商业化应用曙光初现。
技术路径清晰,托卡马克引领主流
实现可控核聚变的核心在于对高温等离子体的有效约束。目前国际上主流的技术路径是磁约束和惯性约束,其中托卡马克装置凭借其相对成熟的技术基础,成为最有前景的磁约束方案。它通过强大的螺旋形磁场,将上亿度的等离子体约束在环形真空室内,使其不与容器壁接触,从而持续稳定地进行聚变反应。
衡量聚变反应堆性能的关键指标是聚变增益因子Q值(输出能量与输入能量之比)。当Q>1时,意味着能量输出大于输入,实现科学上的净能量增益;当Q>5时,反应有望在不依赖外部加热下自我维持;而当Q值达到10以上,并综合考虑建设运营成本,核聚变电站才具备经济可行性,迈向商业化运营。目前,国际大型项目如ITER正致力于验证Q>10的可行性。
展开剩余80%国际竞争与合作并举,工程堆建设提上日程
全球范围内,可控核聚变研发呈现出国际合作与各国自主发展并行格局。规模最大的国际科技合作项目ITER,计划于2035年实现氘氚聚变运行,旨在验证电站规模的工程可行性。其参与方包括多个主要国家和地区,各自承担关键部件的研发与制造。
与此同时,美国、欧盟、日本、韩国等均制定了清晰的聚变能源发展路线图。例如,美国在托卡马克和惯性约束(如NIF装置实现“点火”)等多条技术路线上均有投入,目标在2040年建成示范堆;欧盟则计划在2050年建成DEMO(示范堆)。私营企业的入场也为行业注入了新活力,凭借高温超导材料等技术的进步,开发更紧凑、成本更低的装置,目标在2030年代实现并网发电。
国内研发进展迅猛,实验装置屡破纪录
我国在磁约束聚变能领域制定了清晰的发展路线:从实验装置到实验堆,再到工程堆和示范堆,最终实现商业堆。目前形成了以专业科研院所为主,多家高校和企业共同参与的研发格局。
近期,国内的“人造太阳”装置接连取得重大突破。位于四川的“环流三号”(HL-3)在2025年3月的实验中,首次实现了原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的参数水平,标志着中国可控核聚变研究进入燃烧实验新阶段。而安徽合肥的“东方超环”(EAST)则成功实现了超过1亿摄氏度、1066秒的稳态长脉冲高约束模等离子体运行,验证了未来聚变堆稳态运行的可行性。这些成就为下一步建设中国聚变工程试验堆(CFEDR)乃至原型电站奠定了坚实基础。
产业链雏形初显,设备市场空间广阔
随着研发进程的推进,可控核聚变的产业链也逐渐清晰。上游主要包括钨、铜等第一壁/偏滤器关键金属材料,以及低温超导(如Nb3Sn)和高温超导(如REBCO)带材和燃料;中游是价值量最高的设备环节,涵盖超导磁体、真空容器、偏滤器、第一壁、包层等主机核心部件;下游则为未来的核电站运营。
据行业测算,在核聚变装置的建设成本中,设备费用占比极高,在ITER和DEMO中均超过85%。报告预测,2031年至2035年,全球可控核聚变设备新增市场规模有望达到万亿元级别,年复合增长率可观。当前产业发展的前期,市场关注点集中于那些参与国际ITER项目交付以及国内新实验装置建设的核心设备供应商。
未来已来,清洁能源革命迎来终极篇章
综合来看,可控核聚变技术正处于从科学实验向工程技术验证跨越的关键时期。国际大型项目的稳步推进、各国政府的持续投入、私营公司的创新探索以及国内实验装置的频频报捷,共同构成了行业加速发展的强劲动力。尽管依然面临Q值进一步提升、氚自持、材料耐辐照等艰巨挑战,但人类距离驾驭这颗“人造太阳”的梦想从未如此之近。一旦成功,将彻底改写全球能源格局,为人类社会带来一场前所未有的清洁能源革命。
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