可控核聚变：聚变启航，未来已来.pdf

可控核聚变：聚变启航，未来已来。可控核聚变被视为人类社会的“终极能源”。人类社会可利用的能源形式可 分为热能、电能、化学能、机械能、光能和核能六类，虽然也有潮汐能、地 热能等能源，但从表现形式上仍可归为以上六种能源。各种能源形式中，只 有核能中的核聚变能同时具备“接近无限能源”的潜力和能量密度高、原料 来源相对广泛、环境影响极小、部署位置灵活等开发优势，因此被广泛认为 是“能源问题的终极答案”或者“终极能源”。

什么是核聚变？实现核聚变的难度何在？核聚变，即两个轻原子核结合成较 重原子核，发生质量亏损并遵循质能方程 E=mc 2释放巨大能量的过程。但核 聚变反应的发生条件非常苛刻，需要达到上亿度的高温和极高的粒子密度， 没有任何材料可以直接承载核聚变产生的等离子体，对反应装置的设计、极 端环境材料和等离子体控制等方面的要求即为苛刻。

核聚变的优势何在？核聚变的燃料来源广泛，能量密度极高，且具备传统核 电的主要优势，且具有固有安全性，不会发生堆芯熔毁等严重事故，同时仿 射性危害相对可控，适配未来能源系统中的基荷电源。同时核聚变作为上下 游产业链极长的“极限技术平台”，有极强的技术溢出属性，可以带动超导 材料、极端环境和特种功能材料、真空系统、加热冷却系统、诊断控制系统 等大量相关产业技术进步。此外，核聚变单体项目投资体量巨大，具有重资 产、长周期等属性，可以有效拉动投资，促进当地产业聚集并带动就业。因 此发展可控核聚变是未来能源系统的核心战略方向。

实现可控核聚变有哪些方式？目前实现可控核聚变的方式主要包括磁约束 和惯性约束两种方式，其中以磁约束中的托卡马克装置最为成熟，商业化进 展最快，落地确定性最强。仿星器、场反位形、激光聚变等装置路线也各有 优劣，国内外有多个团队展开研究。此外，我国也部署了聚变-裂变混合堆 路线，结合聚变的特性和裂变的工程技术优势加快聚变商业化落地。

国内聚变发展如何？目前我国聚变领域多种技术方案百花齐放，形成了以国 企主攻目前最成熟的托卡马克路线探索商业发电，辅以民营企业探索新型聚 变路线的格局。聚变新能、中国聚变能源两大国家队和星环聚能、能量奇点 等民营公司主攻托卡马克路线，瀚海聚能、星能玄光、诺瓦聚变等公司研发 场反位形路线，鸿鹄聚变研发仿星器路线，新奥科技采用氢硼聚变路线，东 昇聚变采用氦三聚变路线，张杰院士团队采用激光聚变路线等。根据我国核 能利用“三步走”战略规划和聚变行业发展情况预测，将在 2030 年左右实 现可控核聚变的演示发电，2035 年建成示范项目，有望推动聚变电站在 2050 年前全面商业化。

现阶段聚变行业有哪些催化？目前我国可控核聚变进入科研、产业、资本 和政策四重共振的发展阶段，行业进入二阶加速时期：国家队和民营企 业聚变实验装置规划加速，行业资本开支规模持续增加；越来越多的企 业开始切入核聚变赛道，社会融资规模不断扩大，推动行业加速发展； AI 和高温超导的快速发展有望进一步赋能核聚变产业，加速聚变发展进 程。