托卡馬克（Tokamak）是一種環(huán)形容器，其工作原理是利用磁約束來實(shí)現(xiàn)受控核聚變。托卡馬克具有自穩(wěn)定性好、可實(shí)現(xiàn)等離子體加熱、磁場強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢，在核能領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。
發(fā)展至現(xiàn)階段，托卡馬克已經(jīng)有三代產(chǎn)品。第一代托卡馬克產(chǎn)生于上世紀(jì)五十年代末，由蘇聯(lián)科學(xué)家最早研發(fā)成功；第二代產(chǎn)品為超導(dǎo)托卡馬克，產(chǎn)生于上世紀(jì)七十年代，其電磁線圈采用超導(dǎo)材料制成，我國于1993年建成首個(gè)超導(dǎo)托卡馬克試驗(yàn)裝置；第三代為全超導(dǎo)托卡馬克，產(chǎn)生于2006年，其所有部件皆采用超導(dǎo)材料制成，我國為全球最早具備該產(chǎn)品自主研發(fā)及生產(chǎn)實(shí)力的國家。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年托卡馬克（Tokamak）行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報(bào)告》顯示，托卡馬克主要應(yīng)用于核能領(lǐng)域。近年來，伴隨技術(shù)進(jìn)步以及應(yīng)用需求增長，我國核能行業(yè)景氣度不斷提升。以核能發(fā)電為例，據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年我國核電發(fā)電量達(dá)到44萬吉瓦時(shí)，占全國累計(jì)發(fā)電量近5%。托卡馬克能夠控制核聚變反應(yīng)，未來伴隨下游行業(yè)發(fā)展速度加快，托卡馬克市場空間將得到進(jìn)一步擴(kuò)展。
全球托卡馬克代表產(chǎn)品包括歐盟JET、美國TFTR、蘇聯(lián)T-15以及日本JT60等。與海外國家相比，我國托卡馬克行業(yè)起步較晚，但發(fā)展勢頭迅猛，已有多家企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)布局其研發(fā)賽道，主要包括中科院等離子體物理研究所、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、大連理工大學(xué)、上海電氣、高瀾股份、中核集團(tuán)等。
雖然托卡馬克應(yīng)用前景廣闊，但行業(yè)發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，托卡馬克能量轉(zhuǎn)換效率較低，無法維持長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)有磁體材料無法滿足其高性能產(chǎn)品生產(chǎn)需求；另一方面，托卡馬克需在高溫、高壓環(huán)境下運(yùn)行，等離子體在該環(huán)境中易出現(xiàn)失控，這將影響核聚變反應(yīng)過程。未來本土企業(yè)亟需加大研發(fā)投入力度，以改善托卡馬克性能及質(zhì)量。
新思界
行業(yè)分析人士表示，托卡馬克作為核聚變裝置，應(yīng)用前景廣闊，行業(yè)發(fā)展速度不斷加快。未來伴隨市場需求逐漸釋放，托卡馬克行業(yè)發(fā)展空間將得到進(jìn)一步擴(kuò)展。但目前，我國托卡馬克行業(yè)發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)，未來伴隨研究深入、技術(shù)進(jìn)步，其高性能產(chǎn)品市場占比有望提升。
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