核聚變包層系統(tǒng)，指具備中子屏蔽、氚燃料增殖以及能量轉(zhuǎn)換等功能的核聚變反應(yīng)堆組件。輻射防護能力強、能量轉(zhuǎn)換效率高等為核聚變包層系統(tǒng)主要優(yōu)勢，在ITER裝置中擁有廣闊應(yīng)用前景。
核聚變包層系統(tǒng)通常由第一壁、屏蔽模塊、氚增殖區(qū)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(chǎn)生的高熱負(fù)荷，具備蒸汽壓低、熔點高、抗熱沖擊等優(yōu)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(yīng)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(fù)合材料以及RAFM鋼在其制備過程中應(yīng)用較多。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年全球及中國核聚變包層系統(tǒng)行業(yè)研究及十五五規(guī)劃分析報告》顯示，核聚變包層系統(tǒng)為聚變反應(yīng)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(huán)保等優(yōu)勢，作為一種新型能源，在發(fā)電、國防軍工、醫(yī)療以及海水淡化等眾多領(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價值。國際熱核聚變實驗堆（ITER）是由多國合作的大型科學(xué)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(yīng)用可行性。核聚變包層系統(tǒng)主要應(yīng)用于ITER裝置中，未來其行業(yè)發(fā)展速度將不斷加快。
國家對于核聚變行業(yè)發(fā)展高度重視，已出臺多項相關(guān)政策，主要包括《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實施方案（2022—2030年）》、《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》、《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》等。未來伴隨國家政策支持，核聚變包層系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展態(tài)勢將持續(xù)向好。
我國核聚變包層系統(tǒng)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(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，已具備偏濾器和包層系統(tǒng)等ITER裝置核心組件批量供應(yīng)能力。2025年3月，我國自主研制的可控核聚變大科學(xué)裝置“中國環(huán)流三號”首次實現(xiàn)原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的參數(shù)水平，國光電氣為其包層系統(tǒng)主要供應(yīng)商。
新思界
行業(yè)分析人士表示，受益于核聚變行業(yè)發(fā)展速度加快，核聚變包層系統(tǒng)作為核聚變反應(yīng)堆重要組件，市場空間將不斷擴展。目前，我國已有多家企業(yè)布局核聚變包層系統(tǒng)行業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)賽道，未來伴隨技術(shù)進步，其高性能產(chǎn)品市場占比有望提升。
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