国内可控核聚变产业孵化典型案例分析

作者

寇书萌,上海市发展改革研究院能源环境研究所

张瀚舟,上海市发展改革研究院能源环境研究所所长

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核心观点

  可控核聚变商业化应用曾被认为“距离成功永远50年”,但2022年以来,国内外重要装置如EAST(合肥)、NIF(美国)、HL-3(成都)等相继取得里程碑式进展,关键技术突破将可控核聚变重新推上风口,资本市场闻风而动,初创企业开始涌现。虽然可控核聚变要实现电站级的商业化应用尚待时日,但支撑其发展的每一项技术突破,正在并将持续带来产业变革机会。

  研究发现:一是不同的聚变技术演进路径背后源自不同的战略考虑。可控核聚变技术路线中尤以激光惯性约束和托卡马克磁约束为主要技术路径,由于两种技术路线选择有着不同的内在价值和发展方向,作为大科学工程,两者在技术突围的过程中,会在各自关联的产业领域引发蝴蝶效应,关注点应聚焦不同技术演进过程中伴生的产业变革机会。二是民间资本在入场,国家队仍是主力。目前国内有大量的科研机构、高校和企业参与了核聚变相关材料、零部件、配套装备和系统集成等方面的研发和生产制造,但能够以建造聚变装置为手段、以工程验证为目标、以最终实现商业堆建设为愿景的单位屈指可数,其中主要是有央企或中科院背景的“国家队”,近几年也出现了商业资本支持的科技型公司。“国家队”长期积累、综合性强,科技型公司资本驱动、聚焦性强,“国家队”更侧重基础研究,着力解决0-1的问题,科技型公司进一步丰富了核聚变应用的创新生态,以及工程技术及装备的改良和优化。三是整体发展仍处在实验阶段,技术外溢效应已显现端倪。技术孵化带来科研与产业的相互促进。研究发现目前技术外溢主要发生在“国家队”,构建了从大科学装置实验需求出发,拉动关键技术形成突破,新技术投放市场后引发产业创新升级,新产业所处细分市场的发展又对技术提出改进需求,优化后的技术回到大科学装置进行验证,并触发新一轮的循环反馈机制。

  建议:立足核聚变大科学工程“全球性”和“不确定性”两个特征,主动作为、提前介入,把握“沿途下蛋”的产业机遇。一是立足大科学工程“全球性”特征,全面开放国内外交流合作。上海应以更加开放的姿态,强化科学研究和产业转化的深入合作和协同推进,一方面,以重大项目和关键技术为抓手,用好临港新片区制度创新和长三角产业协同机制叠加优势,引导上海企业主动融入全球核聚变创新网络。另一方面,支持本地核聚变装置研发企业的发展,并以资本为纽带、以市场为抓手,促成上海与成都、绵阳、合肥城市间和企业间的合作。二是立足大科学工程“不确定性”特征,紧密跟踪商业化趋势。建议上海依托市经信委、市委军民融合办、市核电办等单位搭建涵盖核聚变相关各方并对接产业资本的资源整合平台,更好地引导社会资本参与可控核聚变的技术攻关和产业创新。

研究领域

能源环境研究所