摘要:可控核聚变作为一种清洁、安全的终极能源,其能量输出是核裂变的3~4倍,副产品为无毒的氦气。太阳每秒辐射1.05×10^20 KWh能量,地球接收部分相当于每秒478亿度电,或764.8万座三峡大坝同时发电1秒的能量。氘-氚聚变燃料能量密度高,1公斤相当于11000吨标准煤,海水中氘储量达45万亿吨,可供人类使用几百亿年。成功应用后,将带动自身产业(如上游材料、中游设备、下游运营)和应用产业(如信息技术、工业制造、建筑业、交通运输业、农业)的兴盛。
线索:投资机会主要围绕可控核聚变产业链展开。上游材料领域,如金属钨、铜等第一壁材料,以及超导材料(特别是低温和高温超导),需求预计增长。中游设备制造,包括磁体、偏滤器等核聚变主机设备,以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机等,将推动高端制造业发展。下游运营和成果转化服务产业也将受益于商业化应用。应用产业中,高耗能行业如信息技术(数据中心、人工智能)、工业制造(钢铁、化工)、建筑业、交通运输业(电动汽车充电)和农业,将因能源供应充足而加速发展。风险方面,可控核聚变技术仍处研发阶段,商业化面临技术突破、成本控制及基础设施建设等挑战,但长期潜力巨大。
正文:可控核聚变是一种清洁、安全的能源生产技术,其原理是通过高温等离子体和外部磁场控制,使氢的同位素氘和氚在高温下融合成氦,释放巨大能量。与核裂变相比,核聚变产生的能量是其3~4倍,且副产品为惰性、无毒的氦气,不影响环境安全。
太阳的燃烧过程是典型的核聚变,每秒辐射能量为1.05×10^20 KWh,即1.05万亿亿度电。地球位于距离太阳1.5×10^8公里的轨道上,接收的太阳辐射能量约每秒1.72×10^17焦耳,相当于每秒478亿度电,或764.8万座三峡大坝同时发电1秒的能量。氘-氚聚变燃料能量密度高,1公斤产生的能量相当于11000吨标准煤,几乎不产生污染。氘在海水中储量丰富,一升海水含30毫克氘,其聚变能量相当于300升石油;全球海水中氘总储量约45万亿吨,若全部用于核聚变,释放的能量可供人类使用几百亿年。氚可通过锂核反应人工生产,海水中锂储量丰富,因此燃料来源近乎无限。
可控核聚变成功应用后,相关产业将分为自身产业和应用产业。自身产业包括:上游原料供应,如金属钨、铜等第一壁材料,有色金属等高温超导带材原料,以及氘氚燃料;超导材料是核聚变装置的关键,低温超导材料为主流选择,高温超导材料因能在更高温度下维持强磁场而成为研发重点。中游设备,包括磁体、偏滤器等核聚变主机设备,以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、泵阀等其他设备,这些设备需高精度与可靠性,将推动高端制造业发展。下游运营,涉及新一代能源运营产业和成果转化类软实力服务产业,是技术商业化核心环节。
应用产业指依赖可控核聚变能源的高耗能行业,包括:信息技术行业,如大型数据中心、云计算和人工智能,能源消耗量大;工业制造行业,特别是钢铁、铝业、化工等重工业,电能需求旺盛;建筑业,大型商业建筑、工厂和公共设施的空调、照明等设备耗电高;交通运输业,电动汽车普及后充电桩和电网承载压力大;农业,温室大棚、灌溉和农产品处理设备依赖电能。可控核聚变的应用将为这些行业提供充足能源,推动其发展。
发布时间:2025-12-26 12:22:05



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