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全球核聚变供应商扩大产能 瞄准反应堆建设早期市场

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最新行业动态表明,一批为核聚变装置提供核心零部件与工程服务的企业正在集体扩充产能。它们的商业判断是:正在展开的核聚变反应堆及试验电厂建设竞赛,将让上下游市场在技术兑现“充足电力”承诺之前率先成形。

供应商提前启动增产计划

近期,涉及高温超导磁体、耐热壁材、诊断仪器以及特种加工件的多家制造商陆续进入产能扩张周期。这些企业通过增设产线、储备原材料和招募技术团队,提升对远期采购需求的承接弹性。

核聚变技术简述

从物理过程看,核聚变是指轻原子核——如氢的同位素氘和氚——在超高温、高压条件下融合成较重原子核,同时释放巨大能量。该反应所需的燃料资源丰富,且相比核裂变,其长半衰期废料产生量大幅降低。

建设竞赛催生供应链订单

驱动此次产能扩张的直接因素并非聚变发电已经并网,而是当前多国政府与私营机构推进的众多在建或规划中的反应堆项目。一座聚变装置从设计、建造到测试,涉及数年的持续投入,每个工程节点都对特种设备、材料和工程服务产生刚性需求,这为供应商提供了可预期的收入来源。

盈利窗口前置的逻辑

根据多家参与方的判断,建造聚变反应堆本身即可构成一个独立且规模可观的市场。供应商无需等到聚变能实现商业化发电,只要在建设周期内完成配套交付,就能获得现金流并在技术迭代中积累工艺优势。

行业参与者普遍认为,这将“在该技术实现其提供充足电力的承诺之前,就能创造出一个利润丰厚的市场”。

这一战略意味着供应商将商业回报预期提前到了技术完全成熟之前。当然,这种布局也要求企业具备应对技术路线多变和建设周期拉长的能力。随着核聚变研发投入持续增加,上游供应链的专业化与规模化趋势正在进一步显性化。

商业核聚变电站年支出预计达731亿美元 供应链企业率先部署产能

咨询公司Helixos的测算显示,到2040年,全球在建设商业核聚变电站方面的年度支出将达到731亿美元,这一规模约为同期这些电站所产生电力价值(200亿美元)的三倍以上。该机构联合创始人Alex Borovskis认为,首个重大商业机会源自核聚变领域仍处于“早期建设阶段”,电站本身“仍然相对昂贵”。

供应链投资转向超导材料与工程服务

总部位于东京的藤仓公司(Fujikura)计划投入约7200万美元,目标是在2027年将超导磁体材料的产能提升至现有水平的三倍,并进一步于2028年春季再翻一番。该材料用于制造新一代超导体,以产生约束超高温等离子体所需的强磁场。

藤仓公司总经理Masanori Daibo表示:“聚变领域对该材料的需求量与其他用途相比,实际上相差一到两个数量级。”他补充,未来该材料的需求将主要来自聚变领域。

工程集团以订单与合约为锚点布局

总部位于美国达拉斯的Aecom集团已投资由比尔·盖茨支持的初创企业Type One Energy,后者计划在2030年代中期于美国和英国建成商业聚变电站。Aecom董事长兼首席执行官Troy Rudd指出,核聚变能源距离商业化部署“仅需5到10年”,否定了业内“永远还差20年”的戏谑说法。他强调:“目前确实有实质性的经济投资在进行,这对我们而言绝非一项赔本买卖。”

另一家工程公司高管透露,供应商的部分投资目前已经能产生“可观”收入,其公司已获得约2.5亿美元订单。此外,由Kier Infrastructure与法国核工程公司Nuvia牵头的合资企业,于3月赢得了英国国家聚变原型电站项目“Step”价值2亿英镑的初步合同。该项目总成本最终可能达到200亿英镑,力争在2040年前向电网供电,以验证其商业可行性。

Kier负责自然资源业务的董事总经理Ross MacKenzie表示,聚变能源“发展前景广阔”,该公司希望参与该技术发展的“讨论”。他补充道:“未来(聚变技术)发展时,可能会沿着几条不同的路径之一前进,而我们现在所认为的未来走向,很可能是错的。”

需求信号与供应链瓶颈并存

核聚变技术通过强迫原子核在超高温等离子体中融合,模拟太阳的能量反应。与此相对,当前主流的核电厂应用的是核裂变技术,即通过铀和钚等重原子核分裂来释放能量。核聚变需要上亿摄氏度的超高温高压环境来克服原子核间的排斥力,条件极为苛刻。支持者看重其零碳排放与不产生长寿命核废料的特性,但开发者一直难以将实验潜力转化为持续电力输出。

各国政府及超大规模云企业正积极寻求为高耗能人工智能提供清洁能源。Alphabet、亚马逊和微软等公司正在建设数据中心,大量资金随之涌入核聚变领域的初创企业。一位工程高管表示,部分私营企业正设定“极其雄心勃勃”的目标以“激发市场热情”,并预测在实现商业化聚变之前,许多企业将退出这场竞赛。

Ki Consultancy的约翰·拉德尔斯顿指出,聚变行业供应链“规模小、专业化、增长快,且目前面临瓶颈”。供应商可能无法应对突如其来的订单潮。尤其在超导材料领域,生产目前主要由少数日本和中国制造商主导,未来需求的高度不确定性可能阻碍小型供应商进行投资。

扩产决策面临长周期与不确定性的双重考验

日本聚变工程公司京都聚变(Kyoto Fusioneering)正试图说服其供应商扩大回旋管(一种用于加热等离子体的装置)等组件的生产。该公司销售主管Yuhei Nozoe表示,为了促成供应商扩充产能,他甚至在常规会议之外安排了酒局。许多公司不愿花钱押注于可能要等上几十年且存在进一步推迟风险的需求。

Nozoe称,他一直在与“企业CEO、政府官员,以及从上到下的各层人员”沟通,以传达核聚变设备需求终将到来的信息。“对于私营企业而言,10年已经超出了中期规划,变成了长期计划。因此,针对这种时间跨度,现在是否应该投资,是一个非常棘手的讨论。”