国防军工行业深度报告-可控核聚变系列深度②：新一代托卡马克的建成，是实现聚变点火的重要节点.pdf

行业深度报告

内容目录

1.追溯人类研究核聚变的历史，为何可控核聚变至今尚未实现？4

1.1.前期摸索阶段：第二次世界大战后至20世纪60年代4

1.2.聚变研究热潮：20世纪60年代至90年代5

1.2.1.20世纪60年代至70年代：托卡马克路线高速发展5

1.2.2.20世纪80年代：乐观情绪的顶峰6

1.2.3.20世纪80年代至90年代：一盆冷水7

2.ITER的诞生背景及其建设进程始终低于预期的原因？8

2.1.ITER是人类历史上最大的托卡马克8

2.2.过大的装置带来了过多的问题，多种因素导致ITER建设进度不及预期10

3.商业聚变公司的定位是什么，其中具有代表性的企业有哪些？12

3.1.为聚变能公司提供的资金正在全球范围内激增12

3.2.高温超导磁体技术推动托卡马克装置小型化13

4.中国核聚变研究的主力军是谁，分别对应哪些托卡马克装置？16

4.1.“中科院等离子所”与“西南物理研究院”是我国核聚变研究主力16

4.1.1.中科院等离子所16

4.1.2.西南物理研究院16

4.2.未来中国托卡马克的研究将为CFETR的建设奠定基础17

4.3.国家项目与商业公司并举，中国商业核聚变公司加速崛起18

5.可控核聚变何时能够实现？20

6.风险提示22

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图表目录

图1：前苏联T-1是全球第一台托卡马克4

图2：前苏联T-3掀起了全球托卡马克研究的热潮4

图3：聚变三重积（图中蓝线）的提升速度一度堪比摩尔定律（图中红线）5

图4：20世纪80年代的四大托卡马克6

图5：1985年戈尔巴乔夫在日内瓦峰会上向里根提出开发聚变能源国际合作项目的想法8

图6：21世纪前托卡马克装置越建越大（图中更大的圆代表托卡马克更大的体积）9

图7：ITER建成后将成为人类最大的托卡马克装置（图中有三个人）9

图8：ITER的建设进度与建设预算始终不及预期11

图9：2010-2024年全球对聚变能公司的权益投资12

图10：全球商业聚变公司成立时间线13

图11：预计聚变公司何时将向电网供电？13

图12：第一座核聚变发电厂何时将电力输送到电网？13

图13：CFS使用一种新型高温超导体（稀土钡铜氧化物）制造同类中最强的聚变磁体14

图14：SPARC是一个小型化的托卡马克装置（图中有两个人）15

图15：中国托卡马克装置发展主线17

图16：EAST（中国）17

图17：HL-2M（中国）17

图18：CFETR总体鸟瞰图及装置核心组件解剖图18

图19：中国领先的核聚变商业公司19

图20：历史实验数据预测ITER与SPARC可以实现聚变点火（图中右上角）21

表1：托卡马克路线上的高速发展6

表2：SPARC里程碑15

表3：全球各个核聚变项目在2040年之前实验成功的主观概率20

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本文作为可控核聚变系列深度的次篇，尝试探讨一个核心议题：可控核聚变何时能

够实现？一个简单回答是：在新一代托卡马克装置建成之前，任何预测都显得为时过早。

然而若必须给出一个时间框架，稳健的回答或许在2035至204