一項前所未有的能源“超級計劃”曝光！

01

“終極能源”時代開啟

9月21日，在浦江創(chuàng)新論壇上，中國科學院院士、上海交通大學李政道研究所所長張杰向世界宣布了一項震撼人心的能源發(fā)展計劃：中國正全力推進激光慣性約束聚變技術(shù)路線，目標是在2045年于上海建成并運行中國首個聚變商業(yè)電站。同時，公布“三步走”宏偉戰(zhàn)略規(guī)劃：

第一步：從現(xiàn)在到2030年，重點突破核心技術(shù)瓶頸；

第二步，2031年至2035年，進入工程化演示階段；

第三步，2036年至2045年，全面邁向商業(yè)化，建造百萬千瓦級、運行頻率達50赫茲的激光聚變電站。

這意味著，我國正式開啟人類“終極能源”時代。

聚變技術(shù)即可控核聚變，俗稱“人造太陽”，被一些業(yè)內(nèi)人士定性為“未來唯一能源方向”。聚變能的能量密度是化石能源的百萬倍（1克氘氚釋放的能量約相當于8噸汽油），燃料來源近乎無限、零碳排放，而且沒有放射性，運行安全。

盡管核聚變的優(yōu)點數(shù)不勝數(shù)，但唯一一個缺點卻是致命的——核聚變的能量太過巨大，導致截至目前人類無法做到像控制核裂變（核電站的能量來源）一樣，控制住核聚變。

而上海在這方面取得了重要突破。

在地球上實現(xiàn)核聚變，難點在于如何創(chuàng)造并穩(wěn)定維持上億攝氏度的極端環(huán)境，并用某種方法“盛放”這團熾熱的“火球”。目前主流方案有兩種：

磁約束核聚變：利用強大的磁場構(gòu)筑一個“無形的籠子”，使帶電的等離子體被約束在其中，并沿著磁感線旋轉(zhuǎn)運動，而不與容器接觸。最主流、最有前途的裝置是托卡馬克（Tokamak），一個環(huán)形的真空室。我國的EAST（東方超環(huán)）、參與的國際項目ITER都屬于此列。

慣性約束核聚變：使用多路高能激光從四面八方同步、精確地轟擊一個含有氘氚燃料的微型靶丸。激光在極短時間內(nèi)將靶丸表面迅速加熱并向外噴射，產(chǎn)生的反作用力將其內(nèi)部燃料極度壓縮至高溫高壓狀態(tài)，從而引發(fā)聚變。美國的NIF和上海聚變電站正是此路線的代表。

與磁約束相比，慣性約束在技術(shù)進展上已展現(xiàn)出更快的突破速度。2022年，美國NIF首次實現(xiàn)“能量凈增益”點火，即通過核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多，首次證實了慣性核聚變能的基本科學原理和可行性。

盡管美國NIF取得了巨大成功，但效率特別低、不穩(wěn)定。而張杰團隊提出了一個“先壓縮、后加熱”的聚變技術(shù)路線，可以讓聚變過程更加高效、可控。

在過去6年，張杰帶領(lǐng)團隊進行了11輪大型物理實驗，解決并驗證了所有重要物理問題，他們使用中國科學院上海光機所的“神光2”升級裝置。在剛結(jié)束的第11輪實驗中，該團隊獲得的聚變?nèi)朔e達到世界最高，預計于2028年可實現(xiàn)點火。

一旦上海聚變電站實現(xiàn)商業(yè)運行，每千萬瓦時成本將低于現(xiàn)在所有其他能源，電價預計不到0.2元/度，首批可滿足200萬人口城市的用電需求。

而歷史的閥門一旦打開，勢必將掀起一場驚濤駭浪般的能源革命。

往小了說，近乎“白菜價”的電力將降低家庭能源開支和企業(yè)制造成本。往大了說，這將為國家繁榮與戰(zhàn)略自主構(gòu)筑起一道不可撼動的能源安全基石。

02

一個比“風光”更大的萬億賽道

隨著“終極能源”時代開啟，可控核聚變背后一個體量空前的萬億級市場也逐漸浮出水面。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院報告，2024年全球可控核聚變市場規(guī)模為3314.9億美元；未來，核聚變市場將繼續(xù)強勁增長，預計以8.1%的復合年增長率到2029年增長至4795億美元；若完全商業(yè)化，到2050年市場規(guī)模將至少突破1萬億美元。

這個超級賽道的空間超乎想象。

與此同時，在政策層面，可控核聚變則被寫入國家最高戰(zhàn)略，在《十四五規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》及《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》中，被置于未來產(chǎn)業(yè)的核心位置。今年7月，由國資委直接牽頭，匯聚了“中核集團、國家電網(wǎng)、航天科技”等頂級央企力量的國家級聚變能源平臺——中國聚變能源有限公司橫空出世，“國家隊”航母正式起航。

這一機遇類似于新能源汽車產(chǎn)業(yè)早期——新的領(lǐng)域正破土而出，政策與市場雙重驅(qū)動孕育著無限潛能，處于這條產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)和城市，都將受到巨大輻射效應。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院報告顯示，可控核聚變產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為各類原材料，包括超導磁體材料、金屬鎢、鉭等稀有金屬、特種鋼材、氘和氚等燃料等。中游主要為各類設備以及反應堆工程建設，以最常見的托卡馬克核聚變實驗裝置為例，相關(guān)設備包括磁體系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱與電流驅(qū)動系統(tǒng)等。下游主要為核電站運營，用于科研及發(fā)電。

從成本構(gòu)成來看，磁體是磁約束核聚變裝置的核心部件，為價值最高的部分。而超導材料又是磁體系統(tǒng)的核心基礎。

超導材料根據(jù)臨界溫度高低又可以分為低溫超導材料和高溫超導材料。雖然低溫超導材料因其性能穩(wěn)定、制備工藝成熟，占據(jù)了當前超導應用市場90%以上的份額，但高溫超導運行成本較低且易于實現(xiàn)小型化，更適合商用，迎來了廣泛的投資建設。未來，隨著高溫超導帶材成本下降和抗輻照技術(shù)成熟，超導磁體將成為可控核聚變商業(yè)化的核心引擎。

而圍繞可控核聚變上下游產(chǎn)業(yè)鏈，各大城市掀起了新一輪產(chǎn)業(yè)布局熱潮，初步形成了以上海、合肥為核心的江浙滬徽產(chǎn)業(yè)圈，以及以成都、西安為核心的可控核聚變裝備產(chǎn)業(yè)圈。

以上海為為例，憑借其強大的高端裝備制造能力和完整的核電產(chǎn)業(yè)鏈基礎，將核聚變列為前沿產(chǎn)業(yè)重點方向，聚焦于高溫超導等核心技術(shù)攻關(guān)和商業(yè)化應用。其中，上海電氣作為國內(nèi)核心裝備制造商，已為全球多個聚變項目提供了真空室等關(guān)鍵部件；上海超導正在研制世界上首個利用高溫超導技術(shù)的核聚變裝置；能量奇點致力于研發(fā)采用全高溫超導技術(shù)的托卡馬克裝置。

合肥的核心優(yōu)勢則在于基礎科學研究，是整個產(chǎn)業(yè)鏈的“前沿實驗室”和“技術(shù)策源地”。它擁有大名鼎鼎的全超導托卡馬克裝置EAST，長期以來專注于挑戰(zhàn)等離子體的極限運行參數(shù)。同時，正在建設的緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）正探索利用高溫超導等技術(shù)，縮小裝置尺寸，并計劃在2027年建成后，在全球范圍內(nèi)首次實現(xiàn)聚變能發(fā)電演示，推動技術(shù)從實驗室走向?qū)嵱谩?/p>

面對上海、合肥、成都等城市掀起的聚變浪潮，尚未入局的城市不應只是旁觀者。這場關(guān)乎未來的能源革命，其產(chǎn)業(yè)鏈之長、機遇之廣，足以讓任何一座有準備的城市贏下未來十年乃至二十年。

作為更懂產(chǎn)業(yè)的科技型決策智庫，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院深耕產(chǎn)業(yè)研究和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃27年，依托其自主研發(fā)的覆蓋6600多個行業(yè)的六大專業(yè)數(shù)據(jù)庫，能夠為地方政府提供核聚變產(chǎn)業(yè)“產(chǎn)業(yè)研究+大數(shù)據(jù)+技術(shù)洞察+招商資源前置”的一體化產(chǎn)業(yè)咨詢服務。前瞻認為，各城市布局的核心思路在于深刻理解自身優(yōu)勢，在長產(chǎn)業(yè)鏈中找到差異化定位，避免同質(zhì)化競爭：

1.差異化定位，錯位競爭

深入評估自身的科研基礎、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、資源稟賦。擁有強大材料產(chǎn)業(yè)基礎的城市，可專注超導材料或耐高溫材料的研發(fā)與生產(chǎn)，例如一個核聚變裝置對超導材料需求價值就超過10億元。工業(yè)基礎雄厚、高端制造能力突出的城市，則可瞄準核心部件（如真空室、磁體線圈）的制造與集成。切記避免盲目跟風建設整機裝置。

2.技術(shù)成熟度匹配，分步投入

合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)化的節(jié)奏。對技術(shù)成熟度較高、已具備商業(yè)化條件的領(lǐng)域，可推動其規(guī)?；a(chǎn)和成本控制。對高溫超導材料等正處于工程驗證階段的技術(shù)，應支持其開展應用示范和迭代升級。對于等離子體控制等尚處早期研發(fā)階段的技術(shù)，則應以科研項目、人才引進和基礎研究支持為主。

3.重視應用導向，鼓勵“沿途下蛋”

在支持長期聚變夢想的同時，必須高度重視中期技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化。建立激勵機制，鼓勵研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)將聚變技術(shù)應用于工業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域，實現(xiàn)自我造血。這不僅能為研發(fā)持續(xù)輸血，也能讓公眾和投資者更早看到價值，形成良性發(fā)展循環(huán)。

4.聚鏈成群，構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)

單打獨斗難以成事。城市需要主動構(gòu)建連接科研、產(chǎn)業(yè)與應用的生態(tài)?？梢苑e極搭建公共研發(fā)與測試平臺，如建設面向全國的關(guān)鍵部件測試認證中心、材料輻照考驗平臺等，服務全行業(yè)，既能匯聚產(chǎn)業(yè)資源，也能為本地下游企業(yè)提供便利。

總而言之，其他城市在布局可控核聚變這一未來產(chǎn)業(yè)時，關(guān)鍵在于保持戰(zhàn)略耐心，發(fā)揮自身優(yōu)勢，進行精準卡位。通過選擇差異化的技術(shù)路線或產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，并遵循科學的布局原則，完全有能力在這條充滿希望的超級賽道中占據(jù)一席之地。

前瞻經(jīng)濟學人APP 產(chǎn)業(yè)觀察組

更多行業(yè)研究分析詳見：

【1】《2025-2030年全球及中國核材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景展望與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

【2】《中國核電設備產(chǎn)業(yè)鏈布局全景梳理與招商策略建議深度研究報告》，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

同時前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)新賽道研究、投資可行性研究、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請注明資料來源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

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