被稱為“人造太陽”的可控核聚變今年屢登資本市場熱門榜。截至11月18日，Wind核聚變指數(shù)今年以來漲幅近60%。這背后是聚變能技術(shù)正從科學(xué)研究向工程實踐和商業(yè)應(yīng)用加速邁進。
面向“十五五”，政策強力驅(qū)動、多種路線競速、各方資本涌入，共同推動這場追尋“終極能源”之旅迎來關(guān)鍵窗口期。在重塑未來能源格局的全球競賽中，產(chǎn)業(yè)鏈萬億市場可期。
多種路線競速商業(yè)化
近40個國家正推進聚變計劃，超過160個聚變裝置正在運行、建設(shè)或規(guī)劃之中——國際原子能機構(gòu)日前發(fā)布的《聚變能源展望2025》勾勒出這一賽道全球競速的現(xiàn)狀。
在地球上建造像太陽那樣進行可控核反應(yīng)的裝置，是人類由來已久的夢想，如今更是各國能源戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的基石。今年來我國聚變領(lǐng)域重磅消息不斷：“東方超環(huán)”創(chuàng)下“億度千秒”紀錄、“中國環(huán)流三號”向燃燒實驗挺進、“國家隊”中國聚變能源有限公司掛牌成立、星環(huán)聚能等民營企業(yè)不斷壯大……
“中國核聚變商業(yè)化進程正在實現(xiàn)從‘跟跑’到‘并跑’乃至‘領(lǐng)跑’的關(guān)鍵跨越，托卡馬克、仿星器、場反位形、Z箍縮等技術(shù)路線‘百花齊放’，由國家力量與市場活力共同驅(qū)動的聚變發(fā)展體系已清晰成型，上下游產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善。”星環(huán)聚能創(chuàng)始人、CEO陳銳深刻感受到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“加速度”。
《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》明確提出，推動核聚變能等成為新的經(jīng)濟增長點。業(yè)內(nèi)人士認為，未來五年核聚變產(chǎn)業(yè)最迫切的是核心硬件與系統(tǒng)控制的工程化突破。
“2027年，我們期待能開啟聚變能燃燒實驗，2030年左右，具備中國首個工程實驗堆的研發(fā)設(shè)計能力，2035年左右，建成中國首個工程實驗堆，到2045年左右，能建成我國首個商用示范堆?！敝袊圩兡茉从邢薰究偨?jīng)理、核工業(yè)西南物理研究院院長張立波表示。
與傳統(tǒng)國家隊的巨型裝置不同，星環(huán)聚能通過重復(fù)重聯(lián)和高溫超導(dǎo)技術(shù)實現(xiàn)裝置的小型化和快速迭代。“當(dāng)前，團隊正在有條不紊地同時執(zhí)行運行一代（SUNIST-2）、建設(shè)一代（NTST）和研發(fā)一代（CTRFR-1）三大任務(wù)，朝著快速經(jīng)濟地實現(xiàn)聚變能的目標(biāo)繼續(xù)迭代推進?！标愪J透露，目前計劃2028年前后完成CTRFR-1裝置的工程驗證，在2032年前后完成商業(yè)示范堆建設(shè)。
產(chǎn)業(yè)鏈打開增量市場
隨著技術(shù)不斷突破，可控核聚變距離打破“再等50年”魔咒，似乎不再遙不可及。
“該領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化進程明顯加速，20年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化的概率很高?！睆牧吣昵熬完P(guān)注這一領(lǐng)域的中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊給出最新判斷。
美國聚變行業(yè)協(xié)會（FIA）的報告顯示，2040年之前實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電已成為全球絕大多數(shù)商業(yè)聚變公司共識。根據(jù)國際能源署和國際原子能機構(gòu)預(yù)測，到2030年，全球核聚變市場規(guī)模有望達到4965.5億美元，2050年有望突破萬億美元。
“產(chǎn)業(yè)鏈多環(huán)節(jié)將迎來增量市場。”招商證券研報指出，材料創(chuàng)新是當(dāng)前可控核聚變產(chǎn)業(yè)化的核心瓶頸，建議關(guān)注鏈主及已實現(xiàn)國產(chǎn)替代的材料與核心部件供應(yīng)商。
以高溫超導(dǎo)材料為例，其核心應(yīng)用是制造托卡馬克裝置中的核心部件——超導(dǎo)磁體，成本約占整個裝置三分之一。這些磁體共同產(chǎn)生一個螺旋形的“磁籠”，用于約束溫度高達上億攝氏度的等離子體。相比其他超導(dǎo)材料，高溫超導(dǎo)材料具有更高的臨界磁場、載流能力、工作溫度，能夠推動可控核聚變裝置緊湊化與成本降低。
《聚變能源展望2025》指出，高溫超導(dǎo)磁體已成為下一代磁約束聚變裝置開發(fā)過程中的一項變革性技術(shù)。
“我國已成功實現(xiàn)第二代高溫超導(dǎo)帶材的規(guī)?；慨a(chǎn)，形成了完整的自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)體系，當(dāng)前最迫切要解決的是第二代高溫超導(dǎo)帶材的批量化制備技術(shù)及材料性能與一致性的提升?！敝猩珓?chuàng)新研究院科技部有關(guān)負責(zé)人告訴記者。
據(jù)了解，目前中色創(chuàng)新研究院2000多平方試驗場地和核心自主研發(fā)設(shè)備已投入使用，第二代高溫超導(dǎo)帶材制備試驗線已建成，正在進行自主可控技術(shù)路線產(chǎn)品的研發(fā)，目標(biāo)是2030年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
中色創(chuàng)新研究院科技部有關(guān)負責(zé)人預(yù)計，“十五五”期間，高溫超導(dǎo)材料將從科研驗證和小批量試用，邁向工程化、規(guī)?；膽?yīng)用新階段。受益于可控核聚變產(chǎn)業(yè)的資本開支加速，全球用于可控核聚變技術(shù)驗證裝置的高溫超導(dǎo)材料市場規(guī)模將經(jīng)歷指數(shù)級增長，有望從2024年的約3億元人民幣，增長至2030年的近50億元人民幣，并在2035年前成為一個數(shù)百億甚至千億級的核心賽道。
資本加速涌入
“嗅”到聚變能巨大潛力的各方資本，正跑步進場。
FIA報告顯示，截至今年7月，全球商業(yè)聚變行業(yè)已吸引97億美元投資，較2021年同期增長414%，投資者信心日益增長。
在中國，今年可控核聚變公司密集成立，超百億資金加速涌入這一賽道?！皣鴥?nèi)單筆融資規(guī)模與海外存在數(shù)量級差距，但發(fā)展勢頭迅猛?！泵桌诜Q。
以星環(huán)聚能為例，目前公司成立4年，在2022年和2024年已完成兩輪數(shù)億元融資，正在進行A輪融資。
記者注意到，資本溢出效應(yīng)正向產(chǎn)業(yè)鏈蔓延。例如，高溫超導(dǎo)磁體公司翌曦科技日前完成年內(nèi)第三次融資，投資方包括上海科創(chuàng)集團、上海未來產(chǎn)業(yè)基金和交大母基金。
據(jù)了解，中科創(chuàng)星在聚變產(chǎn)業(yè)鏈已投資8家公司，涉及托卡馬克、場反磁鏡技術(shù)路線以及超導(dǎo)磁材、帶材、加熱等相關(guān)項目?！叭绻徊季挚煽睾司圩?，很可能錯過下一代科技革命中最關(guān)鍵的能源變革機遇?！泵桌诘莱隽吮姸嗤顿Y人的落子緣由。
在受訪人士看來，這輪投資熱潮背后核心驅(qū)動因素是裝置小型化使得商業(yè)化變得可能，以及AI算力中心等高能耗場景對穩(wěn)定清潔能源提出巨大且迫切的需求，全球范圍內(nèi)的政策催化和資本共識也加速了行業(yè)發(fā)展，這都有利于多個技術(shù)路線加速迭代，以及帶動人才流動和高溫超導(dǎo)材料、等離子體等產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。
“目前核聚變產(chǎn)業(yè)還處于早期發(fā)展階段，需要產(chǎn)業(yè)鏈精誠合作突破工程化難題，更需要多元資本加大資金投入力度?！泵桌诮ㄗh，加大對聚焦硬科技領(lǐng)域的早期投資機構(gòu)的支持力度，并探索設(shè)立國家級的大型聚變專項基金，出臺稅收優(yōu)惠政策，鼓勵多元化資本深度參與，多措并舉推動行業(yè)快速發(fā)展。
