近一段时间，可控核聚变领域迎来多个重要进展，这将加速行业迈向商业化阶段。 5月16日，中国聚变能源有限公司发布竞争性谈判采购公告，涉及的项目为中国聚变能源有限公司重大活动服务项目，采购单位为核工业西南物理研究院。 今天，我们就来深入研究可控核聚变的产业化应用前景，并寻找市场投资机遇。 1、可控核聚变迎来重磅进展，商业化速度加快 早在2023年12月，可控核聚变创新联合体正式宣布成立，该团体由25家央企、科研院所、高校等组成。同时中国聚变能源有限公司（筹）揭牌仪式举行，正式发布了第一批未来能源关键技术攻关任务。 2025年2月，中国核电、浙能电力同日发布公告，分别斥资10亿元、7.5亿元并以增资的方式参股中国聚变能源有限公司。 不仅如此，国际可控核聚变领域也迎来大事件，4月国际热核聚变实验堆（ITER）组织对外宣布，已经完成世界上最大、最强脉冲超导电磁体系统的建造，该系统是人造太阳的“电磁心脏”。 根据央视网的报道，ITER全面运行时，只需要输入加热功率50兆瓦便可以获得10倍能量增益，这充分验证了可控核聚变的应用前景。 ITER成为推动人造太阳技术的关键项目，该计划也是全球规模最大的国际科研合作项目之一。ITER计划始于1985年，涉及美国、欧盟、中国、印度等7个地区，全球顶尖科研力量共同打造了人造太阳托卡马克核聚变实验装置。ITER号称世界最大的人造太阳，地址在法国南部，有望在2025年完成。 近些年来，可控核聚变技术取得了显著的进展。2022年初，欧洲联合环状反应堆中产生了能量输出为59兆焦耳的稳定等离子体，这是1997年以来的首次氘氚核聚变实验。2023年，美国实现了四次可控核聚变点火实验，实现了实验净能量增益。2024年，IE (Interesting Engineering)发布文章介绍了美国DIII-D国家核聚变设施取得重要进展，突破20万次等离子体脉冲。 我国早在2006年便已经建成了人造太阳EAST，由中国科学院等离子体物理研究所建设。除了EAST，我国还建成了中国环流三号、中国环流二号A等人造太阳实验装置。 2020年12月，由核工业西南物理研究院研制的中国环流三号建成并首次放电。2022年，中国环流三号等离子体电流突破100万安培。2025年1月，EAST装置实现1亿摄氏度条件下，稳态长脉冲高约束模等离子体运行1066秒，创造了托卡马克装置新纪录。 2、我国掌握可控核聚变核心技术 一直以来，全球能源供需不匹配问题严重影响世界经济。当前化石能源仍占主体地位，中东产油国成为全球能源的主要供给方，中国、欧洲等地成为能源需求方。 然而，随着地缘关系变数丛生，国际能源供应链时常面临较大的挑战。为了解决这一问题，清洁能源、新型能源技术成为理论界和产业界的焦点议题。 除了光伏、地热、风能等清洁能源之外，可控核聚变（人造太阳）技术一直吸引世人的目光。众所周知，地球能源主要来自太阳，太阳输出能量主要是因为内部的核聚变。 学过物理的同学都知道，在高温、高压等外部环境下，质量较轻的氘氚原子的核外电子摆脱了原子核的束缚，两个原子核就可以碰撞在一起发生核聚变，进而形成质量较重的氦原子。在核聚变的过程中，巨大的能量得以释放，从而为人类提供取之不尽的清洁能源。 然而，核聚变技术极为复杂，人类已经实现了不受控制的核聚变。受人类控制的核聚变技术，将为世界提供充足的能源，因此该项技术有着“人造太阳”的美誉。 以ITER为例，项目建设资金较大，总额接近50亿美元，整个系统包含：高真空系统、供电系统、供水系统、液氦低温系统等。 人造太阳主要由六大部件组成，包括超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统。 由此我们可以发现，人造太阳技术不仅要用到超导体、低温氦制冷、超高真空等先进技术，还需要使用到强大的计算机技术和测量技术，这样才能有效控制和监测核聚变过程。 对于ITER装置，我国承担了近10%的采购包任务，大部分采购部件已经实现了国产化。就在去年，核工业西南物理研究院研制了增强热负荷第一壁，第一壁将承受1亿度高温等离子体，是最关键的堆芯部件。中国企业首次制造了第一壁，标志着我国已经领跑该项核心科技。 对于中国人造太阳，强大的磁场起到了心脏的作用，EAST等离子体中心场强高达3.5特斯拉，大约是地磁场的10万倍。EAST磁体系统包括30个线圈，总重量和造价占比均达到1/4。 EAST工作电流高达1.6万安培，因此导线均为超导体材料，使用材料为铌钛材料。超导电线工作温度在零下269摄氏度，这就需要浸入液氦中。 此外，EAST高真空室也是关键的部件，分为内真空室和外真空室。外真空室主要作用是隔热，内真空室则承担着核聚变容器的功能，总重量占比达到1/3。 根据iFinD金融数据终端，可控核聚变概念股包括：中国核电、上海电气、中国能建、浙能电力、东方电气、西部超导、厦门钨业、中国核建、联创光电、久立特材、纽威股份等。 |
