一、 研究背景和目的

  2022年4月印发的国家《“十四五”能源领域科技创新规划》提出，以更安全、更高效、更经济为主要特征的新一代核能技术及其多元化应用，是全球核能科技创新主要方向。可控核聚变作为核能的开发方式之一，相比核裂变在安全、绿色、能量密度等方面更有优势，被誉为“理想的未来能源”。以美欧为代表的世界科技强国持续攻关可控核聚变技术，近两年，技术创新进入高度活跃期，各项突破性成果、先进模式集中涌现，民营科技公司也尝试涉足该领域。虽然核聚变从“不可控”到“可控”再到“商业化”还需要攻克大量难题，但这也恰好给了上海一个前瞻布局该领域的机会。

  二、 研究的主要内容

  对可控核聚变的技术路线分支、比较优势作了深入分析。研究认为，引力约束在地球上无法实现，惯性约束由于电-激光转化损耗极高暂不具备开发前景，相较之下，磁约束能量转化效率更高，是更具发展潜力、更成熟的路线，目前主流的磁约束装置是环流器，又称托卡马克（TOKAMAK）。可控核聚变具有安全可靠、环境友好、经济性明显、能量密度高等比较多重优势，但目前技术发展仍处于“从0到1”的基础研究阶段。

  通过跟踪国内外近两年新动向，可以看出，全球范围内，美国引领着国际聚变能源的发展方向。从我国看，核聚变相关领域发展势头迅猛，技术水平跻身国际第一方阵。从我市看，具备推动核聚变技术向商用试点迈进的条件。

  对核聚变真正实现“可控”和“商业化”面临的难点进行深入分析。研究认为，虽然可控核聚变加速演进在全球范围内持续取得重要进展，但现阶段技术发展仍处于培育期，真正实现“可控”和“商业化”还需攻克技术、材料、工程、经济性等多重难题，短期内对保障能源安全和应对气候变化的贡献有限，未来也还存在诸多不确定性。

  三、 研究的主要创新

  1、聚焦关键创新点挖潜上海潜在优势。可控核聚变是复杂的系统性工程，其中高温超导、先进物理、人工智能是推动可控核聚变技术突破的关键驱动力和先行领域，也是上海逐渐积累起来具备潜在优势的领域。应当支持类似科研机构或科技企业率先探索由可控核聚变赋能的新生产和服务模式，提升超导材料等前沿新材料的创新策源能力和自主保障能力，为可控核聚变重大工程和能源领域需求提供有力支撑。

  2、对政府和市场在推动可控核聚变技术发展的角色分工提出相关建议。政府清障，在可控核聚变技术及相关产业引导规则框架建立上未雨绸缪。市场运作，在技术发展的关键窗口期，既要关注技术发展趋势及其内在的需求牵引，也要关注新兴投资模式的形成。

  应用成果转化的送阅件《上海应前瞻关注可控核聚变技术突破及商业应用可行性》获得上海市副市长刘多批示。对上海把握可控核聚变技术发展窗口期，如何依托自身优势开展前瞻布局提供重要参考。