电力行业投资策略:可控核聚变技术百花齐放,终极能源梦想照进现实.pdf

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电力行业投资策略:可控核聚变技术百花齐放,终极能源梦想照进现实。

可控核聚变技术路线多元化发展,公共资金和私营资本踊跃入局

核聚变反应指轻核碰撞融合形成重核并释放大量能量的过程。可控核聚变技术路 线百花齐放,磁约束、Z 箍缩、FRC 等技术路线均迎来重要变化。当前全球在 运/在建的核聚变项目主要由公共资金主导,多采用磁约束技术路线;规划中的 核聚变项目主要由私营资本主导,技术路线趋于多元化;全球聚变竞赛已拉开帷 幕,各国聚变公司融资活动频繁,美国科技巨头谷歌、亚马逊、微软等踊跃入局 核聚变公司投资。参考当前国内裂变堆每年 10GW 级的核准建设节奏,若核聚 变电站顺利实现商业化,未来批量建设情景下年投资额或将达数千亿元。

托卡马克装置有望受益于高温超导带材量产率先突破,2030s 实现并网发电

托卡马克装置聚变功率与环形磁场强度的四次方成正比;即理论上,每当环形 磁场强度提升 1.8 倍,装置聚变功率就能够提升一个数量级。低温超导材料 NbTi 和 Nb3Sn 分别在 10T 和 20T 磁场强度下载流能力大幅下降;而二代高温超导材 料 REBCO 在 40T 磁场强度下仍保持较强的载流能力。近年来,随着高温超导材 料实现工业化量产,采用高温超导方案的装置理论上限大幅提升,新一代聚变公 司涌现,CFS、Tokamak Energy、星环聚能、能量奇点等均采取高温超导方案。

国内 Z 箍缩混合堆有望加速落地,FRC 装置获私营资本青睐

2008 年,彭先觉院士提出 Z 箍缩驱动聚变-裂变混合堆(Z-FFR);2025 年 3 月, 先觉聚能成立,国内 Z 箍缩混合堆建设有望提速。2008-2020 年,Helion 团队累 计获奖金/融资约 0.74 亿美元,完成场反位形(FRC)装置原型机的六次迭代, 并成功实现 1 亿度等离子体温度。FRC 装置有望成为聚变领域的黑马,私营资 本加速布局。2021-2025H1,Helion 累计完成 9.6 亿美元融资,国内瀚海聚能、 星能玄光、诺瓦聚变相继成立;2025 年 8 月,诺瓦聚变完成 5 亿元天使轮融资。

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