可控核聚變專題報告：核聚變項目國內(nèi)外持續(xù)推進，有望超預(yù)期.pdf

可控核聚變專題報告：核聚變項目國內(nèi)外持續(xù)推進，有望超預(yù)期。核聚變有望成為人類未來的終極能源。核聚變是兩個輕原子核結(jié)合形 成一個較重原子核，同時釋放大量能量的過程，核聚變具備能源潛力豐 富、能量密度高、零排放、燃料獲得性高等優(yōu)點，但是同時面臨著能量 平衡尚未實現(xiàn)、氚自持尚未得到驗證、耐輻照材料開發(fā)進展緩慢、經(jīng)濟 性不確定等問題函待解決。

聚變?nèi)朔e及能量增益因子Q是衡量核聚變反應(yīng)的重要指標(biāo)。實現(xiàn)核 聚變點火狀態(tài)要求等離子體的溫度、原子核密度、約束時間三者的乘積 大于一定值。工程技術(shù)可行性則要求實驗?zāi)芰吭鲆嬉蜃観>1，獲得凈 聚變能。目前技術(shù)仍處于實驗室階段，商業(yè)化應(yīng)用仍需進一步突破。

國內(nèi)外對核聚變的投入不斷增加，已經(jīng)成為各國競爭的重要領(lǐng)域。25 年2月，中國核電和浙能電力分別發(fā)布公告，擬以增資方式參股中國 聚變能源有限公司；25年1月EAST實現(xiàn)了1億攝氏度1066秒高約 束模等離子體運行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。海外，以美國的Heilion Energy為例，25年1月公司宣布完成新一輪4.25億美元的融資，其 中OpenAI創(chuàng)始人Sam Altman投資了 3.75 億美元，自2013年已先 后建成七個原型機，2月該公司宣布計劃在華盛頓馬拉加建造世界首座 核聚變發(fā)電廠，該發(fā)電廠容量為50MW，預(yù)計在2028年開始發(fā)電（見 可控核聚變公眾號25年3月3日的推送）。

核聚變分為不同技術(shù)路線，磁體為核聚變裝置的重要組成部分。目前兩種主流的核聚變技術(shù)研究路徑為磁約束聚變和慣性約束聚變，而托 卡馬克是當(dāng)下研究最為廣泛、也是未來最有可能實現(xiàn)可控核聚變的聚 變裝置；以ITER實驗堆階段為例，磁體系統(tǒng)（28%）是最大成本項， 顯示了超導(dǎo)技術(shù)的關(guān)鍵地位，其余包括堆內(nèi)構(gòu)件、土建廠房、真空室 等；超導(dǎo)材料尤其是高溫超導(dǎo)有望成為核聚變的重要組成部分，高溫超 導(dǎo)材料能夠提供更強的磁場，使得聚變裝置尺寸減小，降低聚變堆的成 本，REBCO即第二代高溫超導(dǎo)帶材隨著聚變裝置建設(shè)的陸續(xù)啟動，有 望率先放量，相關(guān)公司將受益。