2024全球核聚变行业报告解读：投资升温，信心满满向未来
文摘
2024-12-30 11:27
北京
全球核聚变行业的发展势头显示，随着投资格局的转变，外界对聚变技术未来的信心也在增长。1、投资增长
托卡马克能源公司与美国能源部签署了一项协议，作为美国公私聚变计划的一部分。聚变工业协会（FIA）最新年度报告显示，全球核聚变产业目前已成功吸引了超过71亿美元的投资，其中仅去年一年就吸引了9亿多美元。FIA的首席执行官安德鲁·霍兰德（Andrew Holland）表示：“今年的投资资金超过9亿美元，表明投资者仍然看好这项技术的发展，尽管目前许多科技行业筹集资金非常困难。”随着公共和私人投资者向致力于聚变技术商业化的公司额外投入近10亿美元，报告指出，今年的投资中，公共资金总额增加了57%，达到4.26亿美元，表明政府越来越将公私伙伴关系视为聚变商业化的关键。与之前的年度评估相比，在公共和私人来源间的投资资金大约各占50%。2、公私融资拆分变化
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通过直接拨款或公私合作成本分担，流向私营公司的公共资金从2023年的2.71亿美元增加到2024年的4.26亿美元。该报告表明，政府投资的增加可能被低估了，因为有些投资事项没有被报告记录，这不仅反映了各国政府对聚变发展兴趣的增加，也表明越来越多的政府正在做出战略选择，即将由企业而不是政府来提供聚变试验工厂，证明聚变是一种可行的能源。报告的结论是，虽然核聚变将由私营公司商业化，但公共项目将继续以突破性的科学研究和使能技术引领世界。该报告认为，虽然公司之间的竞争有利于刺激私营部门的创新，但没有必要让政府计划与私营公司对立，因为两者必须相互支持。报告指出，随着核聚变向商业化迈进，私营和公共部门持续不断的投资，对于克服仍然存在的科学和工程挑战至关重要。正如霍兰德所说：“我们看到更多的公共资金进入私营公司，这种事情以前还没见过。”他还强调了旨在通过金融和其他支持机制支持该行业的多项政府举措。“多个国家已经实施了新的计划。美国有基于里程碑的聚变发展计划；德国已经制定了一项新计划，尽管资金尚未开始投入，我们会看到更多的资金进入该领域；英国甚至欧盟正在制定一项计划，日本也是如此。所以我们认为，对于聚变行业来说，今年不仅是一个重要发展信号，未来聚变行业也是一个持续增长的领域。”2024年6月，美国宣布八家公司已与美国能源部签署合同，根据其计划提供全面的试点工厂设计。德国政府新的“聚变2040”计划将直接投资于私营企业。日本政府的“Moonshot”、英国新的“聚变未来”计划以及欧盟最近创建一个集团——该集团将确定到2026年如何投资私人聚变——都是公私合作努力的最新例子。霍兰德指出，FIA之前的年度报告显示，该行业的投资呈下降趋势，但霍兰德仍然对此持乐观态度。他说：“前一年投资超过10亿美元，前前一年则远远超过20亿美元，尽管这笔资金主要来自2021年底，当时是零利率时代，投资者的资金流动非常自由。从那以后，出现了通货膨胀和其他各种问题，因此（投资）总数有所下降，但我从投资者那里了解，大量的投资尚未公开宣布。”![]()
例如，韩国最近宣布了一项价值1.2万亿韩元（8.78亿美元）的政府项目，重点是通过私营部门主导的聚变生态系统研究聚变技术。该倡议可以与K-STAR和韩国ITER的贡献分开看待，旨在促进公私合作，将私营部门的工程能力与公共机构的科研专长相结合。“我们只报告资金实际流入公司的时间，所以当韩国宣布了一项9亿美元的新计划时，我们没有报告记录这一事实。通常，制定一项计划、完成申请和选择这些公司向前推进需要时间。在美国，从宣布里程碑计划到最终签署和完成这项计划要花费两年时间。”他继续说道：“我们看到，推动这些技术的公共投资的增长，可能与私人资本的小幅下降同时发生。这种支持事件是同时发生的，这种趋势在本报告的研究之外仍在继续。”3、信心增长
尽管面临为深度技术企业筹集资金的持续挑战，但目前总资金已超过70亿美元，这项投资突显出投资者对聚变技术未来发展的潜力越来越有信心。而且，在聚变投资结构不断发展的同时，行业内部信心也在上升。FIA第四次年度评估《2024年全球聚变行业报告》对45家私营聚变公司进行了调查。去年，该行业有43家公司，其中三家是新加入的，有一家公司撤回了发展聚变电厂商业化计划，转而努力成为聚变公司的供应商，作为关键合作伙伴继续活跃在聚变行业。这些事件表明，行业对聚变发电将在21世纪30年代中期与小型模块化反应堆（SMR）技术类似的时间框架内并网的乐观态度。霍兰德观察到：“报告称，他们预计，在2030年代或之前，绝大多数公司（近90%）希望聚变技术连接电网，70%的公司预计在2035年或之前看到聚变能连接电网。这是一个十年的时间框架，一个雄心勃勃的时间框架。”自2021年FIA首次发布年度报告以来，这些时间表几乎没有变化。霍兰德说：“该行业正在达到自己的里程碑，并保持合适的项目进度。”他继续补充道：“肯定有一种倾向认为，一些重大问题将在短期内得到解决，这就是人们认为的聚变技术中更难的部分——实际的等离子体物理学和等离子体控制。我们在这份报告和传闻中都看到了乐观的态度，他们相信，公司建造的这台机器最终会工作。”然而，随着一些最大的物理问题解决方案的发现，新的挑战变得更加突出。“已经确定的挑战领域包括示范工厂本身所需的东西。要建造一座发电厂，你必须能够完成工厂的其余部分，即燃料循环，你必须拥有弹性材料。这些仍然被确定为一个挑战，公司越来越意识到了这一点，他们相信自己可以建造一台能够演示聚变的机器。”尽管如此，这些公司本身一直对实现商业聚变充满信心，FIA认为，投资者和其他利益相关者越来越对最终的成功充满信心。而且，虽然这不一定反映在私营部门的更多投资中，但霍兰德表示，这表明了核聚变行业普遍存在的基于里程碑的投资结构，他说：“我认为我们将看到的投资遵循里程碑，投资者基本上是在说，向我们展示成果，然后这将开启下一阶段。”4、关键参与者和技术选择
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Helion的脉冲聚变技术在过去12个月内获得了6,500万美元的投资。该报告强调，总资金数字来自45家聚变公司中的广泛投资，包括Xcimer的1亿美元、SHINE的9,000万美元和Helion的6,500万美元等著名交易。投资2亿美元或以上的聚变公司包括TAE Technologies（超过10亿美元）、General Fusion、Tokamak Energy、Zap Energy、Commonwealth Fusion Systems（超过20亿美元），Helion、SHINE和ENN。鉴于目前的核聚变发展状况，没有明确的甚至新兴的技术领导者。霍兰德评论道：“如果你看看这些数字，很明显，历史上大部分资金都投入了磁约束聚变。无论是托卡马克、仿星器还是像TAE的场反向电流，大部分资金都花在了这方面。也就是说，最近有大量新资金投入了激光惯性聚变，所以我从中推断出，市场还没有真正决定。目前的选择仍然很多，事实上看到了很多不同的技术。在45家公司中，有近45种不同的技术方式可以实现商业聚变，而且后续可能还有更多。”![]()
TAE Technologies是多家里程碑式投资模式聚变开发公司之一。FIA在第二次和第三次报告（2022-2023年）之间看到了公司数量的飞跃，这一数字从33家跃升至43家，但尽管公司数量的增长已经稳定下来，但显然还会有更多新进入者的潜在机会。除了技术和财务挑战外，聚变和裂变核能行业面临的另一个潜在问题是招聘员工，不仅是建造工人，而且还有运营未来发电厂的工人。“我们能够做到这一点，我们认为这是一个可以解决的问题。聚变劳动力实际上是整个STEM、科学、技术、工程、制造业劳动力的下游，因此这些问题在世界各地都是众所周知和可理解的。聚变在未来十年左右的时间里实际上发展较为缓慢，但当进入规模扩大和全球部署时，专业人员招聘将变得非常重要。”![]()
托卡马克能源公司已获得2亿美元的投资，以推动其聚变技术的发展。FIA记录显示，聚变劳动力平均每年增加约1,000人，足以满足未来几年的行业需求，但自上次报告以来，招聘人数大幅增加。自2023年以来行业人员增长了34%（新增1034名员工），自2021年以来增长近300%（新增3011名员工）。其中，近一半的员工是工程师（48%），四分之一是科学家（25%），还有四分之一从事其他工作（27%）。报告指出，聚变行业的劳动力主要是科学家和工程师，他们加起来约占所有员工的73%。报告称，这种高度集中的技术专长表明，推进聚变技术需要大量的研究和开发工作。此外，该行业持续增加就业的能力，凸显了其在快速发展的技术环境中的韧性和适应性。劳动力需求将继续增长，该行业采取了“全员参与”的方法，从不同背景和传统科学部门以外招聘技术熟练的员工。“目前，我们在核聚变公司有4,000多名员工，但我们的目标是以波音、空客或大型汽车制造商的规模进行制造。从长远来看，这是计划，现在还没有必要这样干。”他还指出，政府、大学和其他利益相关者努力吸引STEM劳动力加入进来。他特别指出，地方政府是一个关键驱动力，他说：“地方政府往往对以多种方式支持劳动力发展非常感兴趣，因为如果你有劳动力，那么你就能吸引公司。”5、聚变竞赛中的全球赢家
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美国核聚变公司Xcimer
考虑到核聚变工作的地理集中性，美国仍然是商业聚变的全球领导者，报告中记录美国有25家相关公司。紧随美国之后的是英国、德国、日本和中国，这些国家各有三家公司。瑞士是一个新加入者，目前拥有两家核聚变公司，而澳大利亚、加拿大、法国、以色列、新西兰和瑞典各有一家。然而，值得一提的是，公司的具体数量并不一定反映正在进行的国家聚变研究努力。霍兰德解释说：“如果你看看这些数字——公司数量最多、对这些公司投资最多的是美国公司，在71亿美元中约有53亿美元，投资总额第二大的国家是中国。报告中提到了三家中国公司，把对这三家公司的投资总额加起来，就超过了5亿美元。如果你把那些认真对待的公司与一个非常认真的国家计划进行比较，我认为这是一场新兴的地缘政治竞赛。这不仅仅是钱，中国人能够很快地开展建设，他们不必经过严格的规划许可程序。政府可以做出决定并迅速采取行动，从历史上看，我们曾经能够做到这一点。但最近已经很难实现了。”尽管听起来可能有些谨慎，但总体而言，聚变行业传达的信息是信心日益增强。正如霍兰德总结的那样：“投资和员工数量的持续增长，正是我们在一个成熟的行业中应该看到的，并突显了人们对聚变技术潜力的信心。随着政府政策转向将更多的公共资金投入私营聚变公司，主要参与者正在为一个共同的目标而团结一致。”聚变技术产生的可持续和丰富的能源似乎越来越容易实现。
