聚变技术路线 - 聚变反应原理是轻原子核在超1亿℃高温高压下聚合并释放巨大能量，能级在17.6MeV/次反应以上 [5] - D-T聚变因反应截面大、所需点火温度相对最低约1.5亿℃，且燃料获取便捷、能量密度极高（1kg D-T聚变能量≥400万吨石油） [5] - 全球聚变研究主要集中在磁约束聚变和惯性约束聚变两种技术路径，磁约束装置主要有托卡马克、仿星器、磁镜三种类型，惯性约束主要方式是激光和Z箍缩 [8] 磁约束聚变装置 - 托卡马克利用环形磁场+极向磁场形成螺旋形磁力线约束高温等离子体，技术成熟度最高，全球90%聚变研究基于此 [10] - 托卡马克优点包括磁场约束效率高、易实现高温等离子体，缺点包括依赖等离子体电流维持磁场、结构复杂、运行成本高 [10] - 仿星器通过三维螺旋形外部磁场线圈约束等离子体，避免电流引发的不稳定性，代表装置W7-X已实现30分钟氦等离子体放电 [15] - 仿星器优势包括无等离子体电流、适合稳态运行，缺点包括建造成本是同规模托卡马克2-3倍、约束时间短50% [15] 惯性约束聚变 - 通过高功率驱动器在纳秒级内轰击燃料靶丸，利用反冲惯性压力压缩燃料至超高密度 [19] - 优势包括小型化潜力、适合分布式能源布局，缺点包括驱动器效率低、靶丸制备苛刻、能量输出断续 [19] 全球研发进展 - 中核集团未来五年将投入超500亿元用于可控核聚变，重点布局磁约束聚变工程、惯性约束点火技术及聚变-裂变混合堆研发 [25] - 美国私营企业主导技术创新，如CFS融资18亿美元开发高温超导托卡马克，Helion计划2028年实现商用堆并网 [27] - 中国在高温超导、紧凑型托卡马克领域领先，2030年或建成全球首座示范堆 [32] 产业链核心环节 - 超导材料：西部超导是全球唯一具备NbTi锭棒、超导磁体全流程生产能力的企业 [40] - 高温超导：联创光电为"星火一号"混合堆提供高温超导磁体系统，计划2029年完成交付 [44] - 真空系统：合锻智能是国内唯一具备ITER级D形双层真空室整体成型能力的企业 [59] - 偏滤器材料：安泰科技是全球少数具备全钨偏滤器复合部件制造技术的企业 [53] 政策支持 - 国家将可控核聚变列为"探索开发"前沿技术，纳入"双碳"目标战略储备能源 [70] - "十四五"现代能源体系规划明确支持受控核聚变基础研究和技术研发 [71] - 国家磁约束核聚变能发展研究专项累计部署220个项目，安排经费超60亿元 [72]