超導(dǎo)托卡馬克又稱半超導(dǎo)托卡馬克,指電磁線圈由超導(dǎo)材料制成的核聚變裝置。與傳統(tǒng)托卡馬克相比,超導(dǎo)托卡馬克具有運(yùn)行穩(wěn)定性好、磁場(chǎng)強(qiáng)度高、能承受極強(qiáng)電流、能耗低等優(yōu)勢(shì),在超導(dǎo)核聚變反應(yīng)堆穩(wěn)態(tài)控制過(guò)程中應(yīng)用較多。
超導(dǎo)托卡馬克通常由供電系統(tǒng)、磁體系統(tǒng)、噴氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)構(gòu)成。磁體系統(tǒng)為超導(dǎo)托卡馬克核心組成部分,包括極向場(chǎng)磁體、環(huán)向場(chǎng)磁體、電磁線圈等,能夠控制等離子體并產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)。超導(dǎo)托卡馬克的電磁線圈由超導(dǎo)材料制成,包括硼化鎂超導(dǎo)體、銅氧超導(dǎo)體、鐵基超導(dǎo)體等。伴隨技術(shù)進(jìn)步,我國(guó)超導(dǎo)材料產(chǎn)量有所提升,這將為超導(dǎo)托卡馬克行業(yè)發(fā)展提供有利條件。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年超導(dǎo)托卡馬克行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示,超導(dǎo)托卡馬克主要用于超導(dǎo)核聚變反應(yīng)堆穩(wěn)態(tài)控制過(guò)程中。隨著技術(shù)進(jìn)步以及應(yīng)用需求增長(zhǎng),可控核聚變行業(yè)發(fā)展速度不斷加快。2023年全球可控核聚變市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到近3000億美元,同比增長(zhǎng)超過(guò)5%。在本土方面,受益于國(guó)家政策支持,我國(guó)布局可控核聚變行業(yè)研發(fā)及應(yīng)用賽道的企業(yè)數(shù)量不斷增長(zhǎng),帶動(dòng)其行業(yè)景氣度進(jìn)一步提升。在此背景下,超導(dǎo)托卡馬克市場(chǎng)空間將有所擴(kuò)展。
我國(guó)超導(dǎo)托卡馬克行業(yè)起步于上世紀(jì)九十年代,中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所成功建成首臺(tái)超導(dǎo)托卡馬克裝置HT-7。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,我國(guó)超導(dǎo)托卡馬克技術(shù)水平不斷提升,其產(chǎn)品更新迭代速度有所加快。2024年3月,能量奇點(diǎn)成功建成全球首臺(tái)全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置,該產(chǎn)品采用全高溫超導(dǎo)磁體制成,具有體積小、耐高溫等優(yōu)勢(shì)。
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面,目前受生產(chǎn)成本高等因素限制,我國(guó)超導(dǎo)托卡馬克市場(chǎng)參與者較少,本土企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)以實(shí)驗(yàn)室研發(fā)為主。我國(guó)超導(dǎo)托卡馬克市場(chǎng)主要參與者包括上海電氣、中核集團(tuán)、能量奇點(diǎn)等。
新思界
行業(yè)分析人士表示,超導(dǎo)托卡馬克為托卡馬克衍生產(chǎn)品,其在運(yùn)行穩(wěn)定性以及大電流承受力方面存在優(yōu)勢(shì)。未來(lái)隨著我國(guó)可控核聚變行業(yè)景氣度提升,超導(dǎo)托卡馬克市場(chǎng)空間將進(jìn)一步擴(kuò)展。預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)間,伴隨本土企業(yè)持續(xù)發(fā)力,我國(guó)超導(dǎo)托卡馬克行業(yè)發(fā)展速度有望加快。