可控核聚變行業研究報告：未來理想終極能源，“政策~產業~資本”有望共振.pdf

可控核聚變行業研究報告：未來理想終極能源，“政策~產業~資本”有望共振。可控核聚變：未來理想終極能源，多種裝置路線并行。 1、核聚變指的是兩個較輕的原子核結合成一個較重的核，同時釋放巨大能量的核 反應形式；一般用反應截面來描述核聚變反應發生的難易程度，氘氚（D-T）反應 是最容易實現的核聚變反應。 2、可控核聚變是指在人工控制條件下，通過持續、穩定的核聚變反應釋放能量的 技術，具有資源豐富、清潔綠色、安全高效等優點，是人類未來理想終極能源。 3、實現聚變的三種途徑：磁約束、慣性約束和引力約束。磁約束聚變目前是各 國研究的重點方向，而托卡馬克裝置是目前最有前景的磁約束核聚變裝置。

聚變研究的兩個關鍵參數：聚變三乘積、Q 值

1、聚變三乘積指的是密度、溫度、能量約束時間的三乘積，是勞遜判據的重要形 式。勞遜判據（Lawson criterion）用于衡量核聚變反應的能量產出率與能量損耗率 之間的關系。 2、聚變增益因子 Q 是直接衡量聚變反應堆品質的參量，其定義為聚變反應產生 的聚變能量輸出值與外部能量輸入值之比。 當 Q=1 時，輸出能量與輸入能量達到平衡。但一般來說大多數聚變反應會釋放一 部分無法在等離子體中被捕獲的能量，因此需要更高 Q 值才可能在不需要外部加 熱的條件下實現自我維持，達到真正的點火條件。

產業接近臨界：當前已進入工程可行性驗證階段，等待核聚變 ChatGPT 時刻

1、90 年代實現核聚變能科學可行性已得到驗證，目前處于工程驗證階段，對于托 卡馬克裝置，若工程 Q 值>1，則有望實現能量凈增益；若工程 Q 值＞30，則商業 化有望開啟。 2、國內外催化不斷，“政策、產業、資本”形成共振。1）國內：3 月 28 日 “環 流三號”實現雙億度；4 月 1 日上海未來產業基金擬入股聚變能源公司；2）海外： 2024 年底 OpenAI CEO 透露其投資的初創企業 Helion 將很快演示凈能量增益核 聚變，均標志著產業臨界點即將到來，有望帶動可控核聚變產業大爆發。

空間測算：2031-2035 年全球核聚變設備新增規模有望達萬億，2023-2035 年 CAGR 約 23%

中期：實驗裝置、工程堆招標在即，國內設備市場空間超千億。目前國內規劃在 建核聚變項目眾多，并給出清晰時間規劃，規模多在百億人民幣級別以上：BEST、 CFEDR、星火一號聚變-裂變混合堆、Z—FFR 等。 全球核聚變設備市場空間測算：2031-2035 年全球核聚變設備市場新增規模有望 達萬億，2023-2035 年設備市場年均規模 CAGR 約 23%。