可控核聚變技術(shù)，作為一種新能源領(lǐng)域的前沿新興技術(shù)，被視為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要發(fā)展方向。聚變能具有燃料豐富、清潔環(huán)保、高安全性和高能量密度等顯著優(yōu)勢，被視為能源領(lǐng)域的終極解決方案，其對環(huán)境的影響微乎其微，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
隨著相關(guān)技術(shù)的突破和資本的涌入，商業(yè)化進(jìn)程正在加速。當(dāng)前，核裂變技術(shù)已經(jīng)得到實際應(yīng)用，而核聚變技術(shù)也在快速發(fā)展中，商業(yè)化的時代即將到來。我國在這一領(lǐng)域已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，并向全球輸出相關(guān)技術(shù)，充分展示了科技創(chuàng)新在推動經(jīng)濟(jì)社會向綠色低碳轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵作用。
政策力挺可控核聚變
可控核聚變對我國能源安全具有重大戰(zhàn)略意義，因此政府出臺了一系列支持政策。2021年《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》的發(fā)布以及國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》要求推進(jìn)可控核聚變技術(shù)研究；2022年國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)了對可控核聚變研發(fā)的支持。
根據(jù)核工業(yè)西南物理研究院官網(wǎng)，2023年12月29日，由25家央企、科研院所、高校等組成的可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體正式宣布成立。聯(lián)合體的成立是我國在可控核聚變領(lǐng)域的一次重大突破，將有力推動我國在可控核聚變領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，為我國乃至全球的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。今年以來國務(wù)院國資委啟動實施未來產(chǎn)業(yè)啟航行動，明確可控核聚變領(lǐng)域為未來能源的唯一方向。
發(fā)達(dá)國家近年來也相繼出臺了國家層面的可控核聚變產(chǎn)業(yè)政策，以促進(jìn)技術(shù)研發(fā)和投入。2019年以來，美國政府陸續(xù)公布了《核能創(chuàng)新和現(xiàn)代化法案》（2019）、《通脹削減法案》（2022）、《美國政府部門2024財年預(yù)算案》（2023）等一系列政策，持續(xù)加大對可控核聚變領(lǐng)域的支持力度。
日本政府將核聚變能源視為支撐未來超智能社會的重要基礎(chǔ)，于2023年4月推出《核聚變能創(chuàng)新戰(zhàn)略》，旨在通過建立龐大的國內(nèi)核聚變產(chǎn)業(yè)，在未來商業(yè)化利用核聚變能中占據(jù)主導(dǎo)地位。
融資額屢創(chuàng)新高
核聚變商業(yè)化前景可觀，資本市場融資金額屢創(chuàng)新高。根據(jù)聚變行業(yè)協(xié)會（FIA）數(shù)據(jù)，2022年全球私營核聚變公司累計融資額達(dá)48.6億美元，同比增長139%，參與公司總數(shù)超過30家。截至2023年上半年，累計融資額就已達(dá)62.1億美元，新參與公司數(shù)量達(dá)13家，超半數(shù)公司預(yù)期2035年前可實現(xiàn)核聚變并網(wǎng)發(fā)電。
從2022年至2023年，核聚變領(lǐng)域新增14億美元投資，新增了13家初創(chuàng)公司。行業(yè)內(nèi)創(chuàng)造出了975個新職業(yè)，提供了大概3000個工作崗位。從2022年至2023年，全球在可控核聚變領(lǐng)域的整體融資規(guī)模呈現(xiàn)快速增長。
另據(jù)美國的聚變能產(chǎn)業(yè)協(xié)會于2023年7月發(fā)布的《2023年聚變能產(chǎn)業(yè)報告》顯示，2023年聚變能公司數(shù)量增加13家，總數(shù)量達(dá)到43家。目前全球核聚變公司，美國有25家，領(lǐng)先于其他國家；日本、英國、德國，分別有3家；中國有4家核聚變公司。
我國核聚變專利排名全球第一
在核聚變研究領(lǐng)域，中國的存在感與日俱增。據(jù)報道，在東京研究公司Astamuse編制的核聚變專利排名中，中國領(lǐng)先于美國排名第一，英國和日本排名第三和第四。上述研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計了在中日美歐等30個國家和地區(qū)申請的相關(guān)專利，針對2011年至2022年9月公開的1133項專利，將可行性和權(quán)利剩余保護(hù)期等專利的競爭力轉(zhuǎn)化為得分，排出了名次。
按專利申請的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的國籍來看，中國排在首位（申請件數(shù)也排在首位）。2015年以后中國申請的重要專利大幅增多，超過了美國。在企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)等排名前20位組織的專利之中，中國科學(xué)院擁有的用于核聚變爐內(nèi)壁的特殊陶瓷復(fù)合材料技術(shù)獲得的評價最高。
美國排名第二（申請件數(shù)也排在第二位）。在排名前20位的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)中，美國有7家。美國是在初創(chuàng)企業(yè)等民間主導(dǎo)下推進(jìn)技術(shù)開發(fā)。截至本世紀(jì)00年代，美國在專利數(shù)等方面明顯領(lǐng)先于其他國家。但近年來，中國迅速迎頭趕上。
可控核聚變商業(yè)化進(jìn)程加速
20世紀(jì)90年代以來可控核聚變科學(xué)可行性已得到證實，當(dāng)前已進(jìn)入工程可行性驗證階段，一旦完成驗證（2025年，CFS全球首臺產(chǎn)生正能量增益的商業(yè)聚變系統(tǒng)SPARC預(yù)計建成運行），政府、私人投資有望快速推動行業(yè)進(jìn)入商業(yè)化階段。浙商證券表示，可控核聚變當(dāng)前已進(jìn)入發(fā)展臨界點。
可控核聚變商業(yè)化進(jìn)程加速。3月10日，據(jù)新智元報道，MIT等離子體科學(xué)與核聚變中心以及英聯(lián)邦聚變系統(tǒng)（CFS）發(fā)表了一篇綜合報告，援引在《IEEE應(yīng)用超導(dǎo)會刊》3月份特刊上6篇獨立研究的論文，證明了MIT在2021年實驗中采用“高溫超導(dǎo)磁體”以及無絕緣的設(shè)計是可行且可靠的。同時還驗證了，團(tuán)隊在實驗中使用的獨特超導(dǎo)磁體，足以作為核聚變發(fā)電廠的基礎(chǔ)。
海外取得突破的同時，國內(nèi)也有不少進(jìn)展。去年11月，江西聯(lián)創(chuàng)光電超導(dǎo)應(yīng)用有限公司和中核聚變(成都)設(shè)計研究院有限公司簽訂全面戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。同月ITER項目磁體支撐產(chǎn)品在廣州交付。至此，我國已完成最后一批磁體支撐產(chǎn)品，為ITER項目第一次等離子體放電的重大工程節(jié)點奠定了基礎(chǔ)。去年8月，我國新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”在試運行中首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，又一次刷新了我國磁約束聚變裝置的運行紀(jì)錄。
可控核聚變商業(yè)化前景可期。FIA發(fā)布的《The global fusion industry in 2023》調(diào)查的40家聚變公司中有65%認(rèn)為可以在2035年前實現(xiàn)向電網(wǎng)輸電。Maximize Market Research統(tǒng)計顯示，2023年全球核聚變市場規(guī)模為3012.5億美元，2030年有望達(dá)到4965.5億美元。
核聚變設(shè)備價值量占比較高，主機(jī)設(shè)備（包括磁體、包層、真空室等）占比約30%。浙商證券預(yù)計，全球核聚變設(shè)備市場年均規(guī)模將從2021年至2025年的208億元增長至2026年至2030年的917億元、2031年至2035年的2172億元，2023年至2033年年均復(fù)合增速26%。
部分A股公司也開始布局。1月29日，應(yīng)流股份公告計劃出資成立合資公司，從事聚變堆材料及部件、核探測儀器的開發(fā)、生產(chǎn)與銷售。招商證券認(rèn)為，公司本次對外投資將快速啟動核聚變裝置高熱負(fù)荷部件制造技術(shù)及屏蔽材料技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，配合國家能源裝備領(lǐng)域重大戰(zhàn)略，為公司的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
聯(lián)創(chuàng)光電在去年底電話會議上表示，公司參股40%的聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)參與建設(shè)可控核聚變項目，主要作為該項目主機(jī)裝置建設(shè)中的高溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)和低溫制冷系統(tǒng)的供應(yīng)商，約占主機(jī)裝置建設(shè)成本的一半左右。該項目將進(jìn)一步鞏固聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)在高溫超導(dǎo)磁體和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢地位。
