核聚變包層系統,指具備中子屏蔽、氚燃料增殖以及能量轉換等功能的核聚變反應堆組件。輻射防護能力強、能量轉換效率高等為核聚變包層系統主要優勢,在ITER裝置中擁有廣闊應用前景。
核聚變包層系統通常由第一壁、屏蔽模塊、氚增殖區以及柔性支撐材料組成。第一壁包含后面支撐背板、中間熱沉材料以及面向等離子材料,能夠屏蔽等離子體在運行時產生的高熱負荷,具備蒸汽壓低、熔點高、抗熱沖擊等優勢。目前,鎢作為面向等離子材料,在包層第一壁制備過程中應用較多。屏蔽模塊能夠支撐第一壁,還能提供中子防護功能,釩合金、316LN不銹鋼、ODS鋼、碳化硅復合材料以及RAFM鋼在其制備過程中應用較多。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年全球及中國核聚變包層系統行業研究及十五五規劃分析報告》顯示,核聚變包層系統為聚變反應堆組件。核聚變能具備安全可靠性高、燃料充足、能量密度高以及綠色環保等優勢,作為一種新型能源,在發電、國防軍工、醫療以及海水淡化等眾多領域擁有潛在應用價值。國際熱核聚變實驗堆(ITER)是由多國合作的大型科學工程項目,其目的在于利用托卡馬克裝模擬核聚變,以驗證其應用可行性。核聚變包層系統主要應用于ITER裝置中,未來其行業發展速度將不斷加快。
國家對于核聚變行業發展高度重視,已出臺多項相關政策,主要包括《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022—2030年)》、《加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃》、《關于推動未來產業創新發展的實施意見》等。未來伴隨國家政策支持,核聚變包層系統行業發展態勢將持續向好。
我國核聚變包層系統市場主要參與者包括東方電氣、安泰科技、合鍛智能、國光電氣等。國光電氣專注于真空及微波應用產品的研發、生產和銷售,已具備偏濾器和包層系統等ITER裝置核心組件批量供應能力。2025年3月,我國自主研制的可控核聚變大科學裝置“中國環流三號”首次實現原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的參數水平,國光電氣為其包層系統主要供應商。
新思界
行業分析人士表示,受益于核聚變行業發展速度加快,核聚變包層系統作為核聚變反應堆重要組件,市場空間將不斷擴展。目前,我國已有多家企業布局核聚變包層系統行業研發及生產賽道,未來伴隨技術進步,其高性能產品市場占比有望提升。
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