人类未来能源的终极答案，可控核聚变全球竞赛加速

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核聚变相较于核裂变具有原料资源丰富、能量产出大、低放射性污染、安全性能好等优势。具体来看：

在原料资源方面，一是氘来源广泛，氘是核聚变的重要燃料之一，它主要存在于海水中，据测算，每升海水中含有0.03克氘，全球海水中蕴含的氘总量巨大，可达45万亿吨左右。如此丰富的氘资源，使得核聚变燃料的供应几乎不受限制，能够满足人类长期的能源需求。

二是氚可增殖：氚在自然界中虽不存在，但可通过中子与锂6反应产生。而锂在地壳和海水中储量丰富，这为氚的持续供应提供了保障。

在能量产出方面，一是能量密度高，核聚变反应中，单位质量的聚变燃料释放出的能量远超传统化学能源以及核裂变。例如，1克氘氚燃料聚变所获得的能量相当于燃烧8吨石油，产生的能量密度是核裂变的4倍，可为人类提供巨量的能源供应。

二是持续稳定供电：核聚变发电不像风能、太阳能等可再生能源那样受天气条件影响，也不像化石能源那样会因资源枯竭而面临供应中断风险，只要维持好反应条件，就能实现持续稳定的能量输出，可为电网提供可靠的基荷电力。

在安全性方面，一是不会失控，核聚变反应需要持续的外界能量输入（如加热和磁场约束）才能维持，一旦停止输入，反应会立即停止，不会像核裂变那样产生失控的链式反应，从而避免了核裂变反应堆可能出现的堆芯熔毁等严重事故风险。

二是无长期核废料，核聚变的生成物主要是氦气，这是一种无害、无污染的气体，不会产生像核裂变那样的长期放射性核废料，对环境和人类健康的潜在危害极小。

在环保方面，核聚变反应过程不会产生二氧化碳等温室气体，有助于减缓全球气候变化，实现碳达峰碳中和目标，对环境保护具有重要意义。除了不排放温室气体外，核聚变也不会产生污染环境的氮氧化物和硫氧化物等有害物质，对空气、水和土壤等环境要素的污染几乎为零，是理想的清洁低碳能源，经济潜力大。

在成本潜力方面，虽然目前可控核聚变技术仍处于研发阶段，但随着技术的不断成熟和产业化进程的推进，其发电成本有望显著下降。核聚变发电的能量输出巨大，且燃料成本相对较低，未来有望成为一种经济高效的能源供应方式。

另外，可控核聚变的研发和应用涉及到众多领域，如超导材料、高温等离子体物理、精密制造等，将带动相关产业的协同发展，创造大量的就业机会和经济增长点，对推动科技进步和经济发展具有重要意义。

04 可控核聚变产业链

可控核聚变产业链主要包括上游原材料供应、中游技术研发与设备制造、下游应用与运营等环节。上游原材料包括超导磁体材料、特种钢材、金属钨、钽等稀有金属、特种气体等，为核聚变装置提供了基础物质保障，其质量与性能对中游设备制造及核聚变技术发展至关重要，成本占比也较高。

中游是核聚变产业链的核心，涵盖了核聚变技术的研发以及各类设备的生产制造，需要极高的精度与可靠性，其技术发展和设备性能直接决定了核聚变装置的运行效果与安全性。

下游应用与运维，目前，核聚变技术主要用于科研领域，尚未实现商业化发电。未来，随着技术突破和装置建成，有望为全球提供清洁、可持续的能源。

图表 2：可控核聚变产业链

数据来源：公开资料整理

据国际原子能机构预测， 2030年全球可控核聚变市场规模有望达到4965亿美元，2050年或突破万亿美元。一旦核聚变发电技术实现商业化，将为人类提供几乎无限的清洁能源，有效缓解能源危机，减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体排放，对全球能源结构和经济发展产生深远影响。

05 可控核聚变的发展趋势

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