核聚變能行業(yè)發(fā)展?jié)摿? 核聚變能行業(yè)投資價(jià)值

• 吳澳燕 2022年12月21日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1022 65
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核聚變是指由質(zhì)量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發(fā)生原子核互相聚合作用,生成新的質(zhì)量更重的原子核,并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)形式。原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放

核聚變是指由質(zhì)量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發(fā)生原子核互相聚合作用,生成新的質(zhì)量更重的原子核,并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)形式。原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。

核能分為核裂變能與核聚變能，前者已經(jīng)被人類加以利用用來(lái)發(fā)電，而裂變堆的核燃料蘊(yùn)藏極為有限，不僅產(chǎn)生強(qiáng)大的輻射，傷害人體，放射性核廢料的處理也一直是讓人頭疼的難題。與之相比，核聚變輻射極少，且核聚變?nèi)剂峡梢哉f(shuō)是取之不盡，用之不竭。

核聚變反應(yīng)燃料是從海水中提煉的氫的同位素氘。每1升海水中所蘊(yùn)含的氘如果提取出來(lái)，發(fā)生完全的聚變反應(yīng)，能釋放相當(dāng)于300升汽油燃燒時(shí)釋放的能量。以此推算，根據(jù)目前世界能源消耗水平和海水存量，核聚變能可供人類使用數(shù)億年，甚至數(shù)十億年。

核聚變能行業(yè)發(fā)展?jié)摿?/u>

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，如今我們已經(jīng)對(duì)核電不再陌生。目前人類使用的核電站均采用核裂變?cè)?，即使用較重的放射性元素實(shí)現(xiàn)原子核分裂產(chǎn)生能量。與核裂變相比，核聚變則是將較輕元素(主要包括氘、氚)的原子核融合，從而生產(chǎn)較重的元素。由于原子核在融合過(guò)程中會(huì)釋放大量能量，通過(guò)特殊的裝置，我們就可以模擬出太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱的效果。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)內(nèi)部每時(shí)每刻都在發(fā)生核聚變現(xiàn)象。當(dāng)產(chǎn)生的原子質(zhì)量小于參與反應(yīng)的原子質(zhì)量時(shí)，多余的質(zhì)量就會(huì)轉(zhuǎn)化為能量，釋放出大量光和熱。

太陽(yáng)能就是人類所羨慕的能源。太陽(yáng)能夠產(chǎn)生無(wú)窮無(wú)盡的能量，靠的是核聚變。模仿太陽(yáng)的核聚變就有可能獲得像太陽(yáng)能一樣取之不盡的能源。

美媒援引能源專家的觀點(diǎn)表示，實(shí)現(xiàn)核聚變的點(diǎn)火過(guò)程需要在兩次的激光發(fā)射之間進(jìn)行非常精準(zhǔn)的計(jì)算和技術(shù)維護(hù)，每一次的發(fā)射都需要耗費(fèi)10萬(wàn)美元以上的成本和數(shù)百個(gè)小時(shí)的設(shè)計(jì)計(jì)算，因此，讓這個(gè)過(guò)程達(dá)到商業(yè)化的規(guī)模就需要更復(fù)雜的技術(shù)升級(jí)。

麥肯錫公司可持續(xù)能源專家?jiàn)W萊尼克(Geoff Olynyk)表示，核聚變商業(yè)化的最大障礙可能仍是金錢，因?yàn)樯虡I(yè)公司必須證明有一條途徑可以降低核聚變的成本，使其更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

核聚變能是全世界能源發(fā)展的前沿方向，核聚變能由于其燃料來(lái)自海水、效率是化石能源的千萬(wàn)倍、沒(méi)有長(zhǎng)期的核廢料、沒(méi)有碳排放等特點(diǎn)，被視為未來(lái)社會(huì)的“終極能源”。如果人類可以掌控這種能量，就能擺脫目前地球的能源與環(huán)境危機(jī)的困擾。

可控核聚變所需要的原料是氫元素中的兩個(gè)同位素氘和氚。氘可從海水中提取，氚可以由地球上儲(chǔ)量非常豐富的鋰生成。一立方公里海水所含的氘經(jīng)過(guò)聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量就相當(dāng)于地球上所有石油儲(chǔ)備產(chǎn)生的總能量。

到目前為止，人類對(duì)受控核聚變的研究主要分為兩類。一是磁約束核聚變，也就是用特殊形態(tài)的磁場(chǎng)把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應(yīng)狀態(tài)的超高溫等離子體約束在有限的體積內(nèi)，使它受控制地發(fā)生大量的原子核聚變反應(yīng)，釋放出能量，典型的實(shí)驗(yàn)裝置如中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)。二是激光核聚變，這是以高功率激光作為驅(qū)動(dòng)器的慣性約束核聚變，典型實(shí)驗(yàn)裝置如我國(guó)的神光激光裝置和美國(guó)的國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)。

核聚變能行業(yè)投資價(jià)值?

目前從全球范圍來(lái)看，美國(guó)在核聚變技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面走在了世界前沿。去年12月，美國(guó)聯(lián)邦核聚變系統(tǒng)公司完成18億美元融資，創(chuàng)下了至今為止核聚變私人投資額領(lǐng)域的最高紀(jì)錄。據(jù)悉，參與投資的既有谷歌這樣的巨頭企業(yè)，又有比爾·蓋茨、索羅斯等行業(yè)巨頭，由此也可以看出核聚變產(chǎn)業(yè)的火熱程度。除了美國(guó)之外，近年來(lái)一直注重能源改革的日本，也在核聚變領(lǐng)域建樹(shù)頗多。包括Kyoto Fusioneering、EX-Fusion、Helical Fusion在內(nèi)，多個(gè)核聚變初創(chuàng)公司都得到資本的眷顧，相關(guān)項(xiàng)目推進(jìn)速度很快。

和國(guó)外企業(yè)相比，我國(guó)核聚變領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)也形成了規(guī)?；厔?shì)。特別是今年以來(lái)，包括能量奇點(diǎn)、星環(huán)聚能等在內(nèi)的多家頭部企業(yè)，都實(shí)現(xiàn)了天使融資，紅杉種子等知名投資機(jī)構(gòu)的入局，讓我國(guó)在很多核心技術(shù)領(lǐng)域躋身頭部領(lǐng)跑行列。比如，在今年2月，我國(guó)自主研發(fā)建造的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)就創(chuàng)造了世界之最：在7000萬(wàn)℃的高溫下，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行。

更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年核聚變能行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢綜合研究報(bào)告》。核聚變能行業(yè)研究報(bào)告主要分析了核聚變能行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模、核聚變能市場(chǎng)供需求狀況、核聚變能市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)狀況和核聚變能主要企業(yè)經(jīng)營(yíng)情況，同時(shí)對(duì)核聚變能行業(yè)的未來(lái)發(fā)展做出科學(xué)的預(yù)測(cè)。中研普華憑借多年的行業(yè)研究經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出完整的產(chǎn)業(yè)研究方法，建立了完善的產(chǎn)業(yè)研究體系，提供研究覆蓋面最為廣泛、數(shù)據(jù)資源最為強(qiáng)大、市場(chǎng)研究最為深刻的行業(yè)研究報(bào)告系列。