1、 1/37 2025 年年 3 月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 核聚变核聚变行业行业深度:深度:商业进程商业进程、技术挑战技术挑战、产产业链业链及相关公司深度梳理及相关公司深度梳理 在当今全球能源转型的关键时期,核聚变技术作为未来能源领域的“圣杯”,因其几乎无限的燃料供应、高能量密度以及清洁安全的特性,成为解决能源需求和环境问题的关键。然而,尽管核聚变技术的潜力巨大,但其商业化之路仍充满挑战。近年来,技术进步和政府支持推动核聚变行业迎来发展机遇。国际热核聚变实验堆(ITER)项目、各国自主项目及民营企业的参与,为核聚变领域注入活力。核聚变产业
2、链逐步完善,从原材料供应到技术研发、设备制造,再到核电建设和运营,形成一个庞大复杂的生态系统。经过全球科学家、工程师和产业界的共同努力,正推动核聚变技术走向现实。本文将聚焦于核聚变行业的研究。首先,我们将分析核聚变的优势,以及可控核聚变的实现方式,并梳理我国在核能发展方面的规划。随后,我们将分析核聚变行业的商业化进程,并概述各国在可控核聚变领域的布局情况。接下来,我们将梳理核聚变产业链的关键环节,探讨当前技术所面临的挑战,并列举一些相关企业。希望通过这些内容,能够增进大家对核聚变领域的认识和理解。目录目录 一、行业概述.1 二、国内外核聚变政策陆续出台.5 三、可控核聚变商业化进程.6 四、可
3、控核聚变技术进展.14 五、产业链分析.24 六、核聚变技术挑战.32 七、相关公司.33 八、参考研报.37 一、一、行业行业概述概述 1、什么是什么是核能核能 核能是一种高效且清洁的能源,源于物质元素的原子核发生变化时释放的能量,通常称为核能。与支持生命的化学能不同,核能来自原子的核内,而化学能则涉及核外能量,参与生命过程的化学反应不会导致原子核的变动。核能释放的能量主要分为两类:(核能释放的能量主要分为两类:(1)核裂变()核裂变(nuclear fission),),指重元素的原子核(通常采用铀、钚、钍等)分裂为较轻元素的原子核时释放的能量,称为核裂变能;(2)核聚变)核聚变(nucl
4、ear fusion),指小质量元素的原子核(通常采用氢的同位素氘和氚)聚合成重核时释放的能量,称为核聚变能。2/37 2025 年年 3 月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2、核聚变的优势核聚变的优势 核聚变能具有燃料丰富、清洁、安全性高、能量密度大等突出优点,被视为人类理想的终极能源。核聚变能具有燃料丰富、清洁、安全性高、能量密度大等突出优点,被视为人类理想的终极能源。目前核能发电利用的是裂变能。而对于核聚变的应用,目前全球仍在努力研究探索。核聚变具有几个突出的优势,使得其相比于其他能源被认为是人类未来最理想的能源:首先它的原料储量极其丰富,氘可以从海水中廉价提取,而
5、氚则可以利用聚变产生的中子与丰富的天然锂反应产生;其次,燃烧”每单位质量的燃料释放出的能量非常大,理论上,只要有几克这些反应物,就可以产生一万亿焦耳的能量,这大约是一个发达国家里一个人 60 年所需的能量;此外,核聚变能源对环境的污染轻,聚变产物没有放射性。和风能太阳能相比,聚变能源可按需提供,不受天气影响,可靠性更强。yWiUqQrOxPxOtOpR6MaObRmOqQmOmRjMpPsRfQrQxPaQnNzQMYrQnPxNpPsO 3/37 2025 年年 3 月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 核聚变已有氢弹的应用,难的是可控,也就是可控核聚变,使得聚变能源可以在
6、控制的情况下实现安全、核聚变已有氢弹的应用,难的是可控,也就是可控核聚变,使得聚变能源可以在控制的情况下实现安全、持续、平稳的能量输出。持续、平稳的能量输出。核聚变目前已经可以实现了,比如氢弹就是核聚变原理。难的是可控核聚变,也就是可控的、能够持续进行的核聚变反应,实现安全、持续、平稳的能量输出。目前可控核聚变还在突破的过程中,主要难点包括高温高密度和长约束时间。3、可控核聚变可控核聚变实现方式实现方式 核聚变反应对于温度的要求非常高,通常需要达到上亿摄氏度。在如此高的温度下,气体分子将被完全电离,此时物质以高温等离子体形态存在。为了持续输出反应能量,对于聚变等离子体的有效约束是关键。通常对于