可控核聚变能发展概况及当前中子科学研发进展
2025-11-03 02:36

行业与公司 * 行业为可控核聚变能及中子科学应用领域 [1] * 公司为一家国内领先的可控核聚变研究团队 [11] 核心观点与论据 可控核聚变的优势 * 资源无限 燃料取自海水中的氘 一升海水中的30毫克氘可产生相当于300升汽油的能量 [4] * 低碳清洁 产物主要为中子和无害的氦 无碳排放 也不产生二氧化硫等污染物 [4] * 安全性高 反应可随时关闭 不会持续发热 [7] * 能量密度极高 百万千瓦级电站年耗燃料仅150公斤 每天仅需0.5公斤即可供给100万个家庭 [1][7] 可控核聚变研发进展与商业化前景 * 全球研究以热核聚变为主流 分为惯性约束 磁约束和磁惯性约束三大类 托卡马克 仿星器等炉型在积极探索中 [1][5] * 商业化预期普遍在2035年前后 美国已发布相关技术路线图 乐观估计2030年可实现聚变发电 [1][6][16] * 聚变产业链涉及磁体 电源 控制 测量诊断 材料等环节 实体电源 高温超导材料及测量诊断设备方面进展显著 [19] 投资动态与市场参与 * 全球六七十家私营聚变公司总投资额已超过100亿美元 仅2025年投资就超过四五十亿美元 [1][6] * 中国在2025年已成立至少4至5家公司 国资主导的中国巨变能源公司注册资本达150亿元 上海诺瓦聚变融资5亿元 [1][8] * 国家十五规划已将核聚变作为未来产业来打造 视其为未来经济新增长点 [8] 中子科学的应用与产业规模 * 中子在核技术应用广泛 可用于维持核裂变反应 探测 焚烧核废料 生产稀有同位素 工业无损检测和癌症治疗 [10] * 中国核技术应用产业(不含传统核能)规模已接近1万亿元 [10][11] * 硼中子俘获疗法(BNCT)利用中子精准杀死癌细胞 团队已在山东大学齐鲁医院建立装置进行临床试验 每年预计治疗约2000例病人 安庆也建设了BNCT治疗中心 [3][13][14] 与其他技术的协同 * 核聚变可为人工智能发展提供所需的大量电力 [9] * 人工智能技术可用于控制核聚变反应中的等离子体 例如英伟达CEO提到用AI进行可控核聚变的数字模拟 [9] 其他重要内容 研究团队成果 * 团队自1986年起从事研究 建造了世界第一台氘氚聚变中子源 离子温度达400 KeV(40亿度) 攻克了抗辐照材料和超高温超导材料等关键挑战 [11] * 正在研制名为"长法位型"的新型融合装置 其融资额仅次于托克马克 [11] 小型裂变反应堆前景 * 小型裂变反应堆是热门方向 功率范围1-100兆瓦 换料周期长达30年 适用于偏远地区或特殊场景 灵活便捷且降低运行成本 [3][12] 供应链格局 * 美国自2019年起将中子源系统 中子管及相关软件列入贸易控制清单 限制出口 [18] * 中国在中子技术方面取得重大突破 能自主生产真空管等产品 性能不逊于国外 但在更大规模质子源加速器方面仍需进口 预计几年内可突破 [18] 聚变技术前期应用 * 聚变技术的一些应用已开始 如石油测井和成像检测等领域已验证其实用性 预计未来5年内会有显著进展 [16][17]