托卡马克(Tokamak)是一种环形容器,其工作原理是利用磁约束来实现受控核聚变。托卡马克具有自稳定性好、可实现等离子体加热、磁场强大、结构简单、运行成本低等优势,在核能领域拥有广阔应用前景。
发展至现阶段,托卡马克已经有三代产品。第一代托卡马克产生于上世纪五十年代末,由苏联科学家最早研发成功;第二代产品为超导托卡马克,产生于上世纪七十年代,其电磁线圈采用超导材料制成,我国于1993年建成首个超导托卡马克试验装置;第三代为全超导托卡马克,产生于2006年,其所有部件皆采用超导材料制成,我国为全球最早具备该产品自主研发及生产实力的国家。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年托卡马克(Tokamak)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,托卡马克主要应用于核能领域。近年来,伴随技术进步以及应用需求增长,我国核能行业景气度不断提升。以核能发电为例,据国家能源局统计数据显示,2023年我国核电发电量达到44万吉瓦时,占全国累计发电量近5%。托卡马克能够控制核聚变反应,未来伴随下游行业发展速度加快,托卡马克市场空间将得到进一步扩展。
全球托卡马克代表产品包括欧盟JET、美国TFTR、苏联T-15以及日本JT60等。与海外国家相比,我国托卡马克行业起步较晚,但发展势头迅猛,已有多家企业及科研机构布局其研发赛道,主要包括中科院等离子体物理研究所、中科院合肥物质科学研究院、大连理工大学、上海电气、高澜股份、中核集团等。
虽然托卡马克应用前景广阔,但行业发展仍面临诸多挑战。一方面,托卡马克能量转换效率较低,无法维持长时间稳定运行,现有磁体材料无法满足其高性能产品生产需求;另一方面,托卡马克需在高温、高压环境下运行,等离子体在该环境中易出现失控,这将影响核聚变反应过程。未来本土企业亟需加大研发投入力度,以改善托卡马克性能及质量。
新思界
行业分析人士表示,托卡马克作为核聚变装置,应用前景广阔,行业发展速度不断加快。未来伴随市场需求逐渐释放,托卡马克行业发展空间将得到进一步扩展。但目前,我国托卡马克行业发展仍面临诸多挑战,未来伴随研究深入、技术进步,其高性能产品市场占比有望提升。