2024年的全球融合产业

融合行业协会的融合公司调查 前言 现在我们来到第四版，FIA每年发布的“全球融合能源产业……”报告已成为理解融合能源产业现状的全球标准。在本年度报告中，我们再次看到行业持续增长，投资者对它的潜力保持支持和热情，并且企业对近期商业化的雄心也在正轨上。 总投入于核聚变的资金持续增长。在过去一年中，投资者向致力于商业化这项突破性技术的公司额外投入了10亿美元。目前，总资金约为71亿美元。尽管在为深度技术风险投资筹集资金方面持续面临挑战，但额外资金的注入凸显了对核聚变技术具有颠覆全球能源格局潜力的信心，这种潜力对于投资者来说是具有相关时间尺度的。 尽管“一如既往”可能听起来并不像头条新闻那么吸引人，但正是在成熟的行业我们应该看到的样子。然而，情况并非一切照旧。迫切需要的变革也正在进行中。今年，全球政府政策发生了重大转变，将更多公共资金投入私营融合公司。更有甚者，今年报告首次强调了一个技能娴熟的融合工作队伍支持这一行业的发展。 商业化聚变正逐渐成为公私合作伙伴关系，公共资金投入公司的比例增长了50%以上。 或许这个报告中未述说的是，公共资金投入到私营公司中的增加。报告中的总投资额（可能是一个低估，因为一些事情不可避免地未得到报告），不论是直接拨款还是政府与私营部门合作为成本分担部分，已从 2023 年的 2.71亿美元增长至 2024 年的 4.26 亿美元。这种政府投资的增加不仅反映了来自国家政府的兴趣提升，而且也意味着越来越多的政府作出战略选择，即认为将是由企业而不是政府来提供实验性工厂，以展示核聚变作为一种可行的能源来源。 然而，宏伟的目标需要庞大的资源，并且在私营公司在其原型机上取得成果后，将需要一次增长上的重大变革。 45家公司，技术方法极其多样，融资超过70亿美元 全球至少有45家公司致力于商业化聚变能源。在本报告中，两家公司处于隐秘状态下回答了相关问题，其身份在此处未披露，尽管它们将在适当的时候公开。其中一家公司撤回了其商业化自己聚变反应堆的努力，但仍然活跃在聚变产业中，作为聚变公司和实验的关键合作伙伴及供应商。 熟练的融合型员工每年增长1000人。 结论：行业在增长，但需要一次增长上的飞跃。 最后，核聚变能行业就业人数持续增加，反映了其不断扩大的影响力和经济重要性。在此行业，连续四年来，就业岗位数量逐年上升，从2021年的1,096人增长到2024年超过4,107人。在供应核聚变的公司中，就业人数也增加了很多。这种创造就业岗位的稳步上升突显了该行业的增长能力及其吸引和保持多元化、高素质劳动力的能力。 本报告显示，融合行业在多个指标上持续增长。然而，尽管这是积极的，但还不足以实现融合的宏伟目标。如果未来十年对私营融合公司的资金投入每年仅增长10亿美元，该行业将无法达到其大胆的目标。如果劳动力每年仅以1000人的速度增长，将没有足够的人来建设试点工厂。 值得注意的公私合作项目在过去一年中取得进展包括：美国基于里程碑的融合开发计划，该计划在2024年6月宣布八家公司已与能源部签订合同，以提供综合试点工厂设计；德国政府的新“融合2040”计划，该计划将直接投资于私营公司；日本政府的“登月”计划；英国政府的雄心勃勃的新“融合未来”计划，该计划投资于关键技术提供商；以及欧盟近期努力组建一个联盟，该联盟将定义到2026年如何对私人融合进行投资。即便是国际能源组织（ITER）——世界上最大的融合实验的建设组织——也宣布了对公私合作项目的兴趣，以及与私人融合公司直接共享知识的意向。 雄心勃勃的时间表需要充足的资源。 幸运的是，多家公司目前正在构建或试验原型和概念验证机器。一旦这些机器取得成果，它们将降低投资风险。这将解锁大量低风险资本，为所需的资金飞跃提供支持。随着融合公司继续创新和发展，在公共和私人投资的支持下，一个可持续且丰富的融合能源未来的愿景越来越可实现。 任何从事聚变工作的人都知道，我们被问得最多的问题（而且已经持续了几十年！）是关于时间的问题。我们从20世纪60年代和70年代报纸上的头条看到了有关聚变的消息，说聚变即将到来。甚至政府也持乐观态度，制定了建设发电厂的计划。知道那些预测并没有成真，聚变科学家和能源利益相关者有理由对大胆的时间表保持谨慎。那些延迟的时间表可以归因于两个重要原因：聚变很难，但更重要的是，承诺用于下一步工作的资金从未出现。没有大胆资源的雄心勃勃的计划注定会失败。 融合行业内的劳动力主要由科学家和工程师组成，他们共同构成了所有员工的约73%。这种高度集中的技术专长表明，推动聚变技术的发展需要大量的研究和开发努力。此外，该行业能够持续增加就业能力，这凸显了它在快速发展的技术环境中的韧性和适应性。劳动力需求将持续增长，行业已采取“全体人员上船”的方法，从不同的背景以及传统科学领域之外招聘有技能的员工。 过去十年间，私营融合行业的崛起为过去数十年的悲观情绪提供了一剂解药。通过应用新技术、先进材料、增强的计算能力和私营部门的雄心，投资者支持的公司已经展示了在世界能源挑战相关的时序下，实现核聚变能有一条可行的路径。 融合行业协会自成立以来，一直致力于确保新的公私合作项目，因为开发商应该能够获取公共项目中开发的知识和专长。过于频繁的是，存在一个关于私营公司和公共项目之间的竞争或“竞争”叙事，以看哪个会先到达。这些新兴和不断增长的新型公私合作表明这种叙述是错误的：聚变将由私营公司商业化，而公共项目将继续引领世界进行突破性的科学研究和推动技术。企业之间的竞争对于刺激私营部门创新是好的，但不需要将政府项目与私营公司对立起来。两者必须相互支持。随着聚变向商业化迈进，私营和公共部门的持续和不断增长的投入对于克服剩余的科学与工程挑战至关重要。 在本次报告的第四年，各公司对其在2030年代生产聚变发电电力的预测时间线保持坚定，其中大多数公司计划在该十年上半叶实现聚变发电。在回答调查的公司中，89%预计到2030年代末聚变将为电网供电，其中70%的公司表示这一里程碑将在2035年底实现。自2021年首次发布本报告以来，这些问题得到了类似的回答。我们没有看到时间线的推迟。该行业正在实现其自身的里程碑，并且仍然处于轨道上。 截至目前的重点 * 几项其他大型投资尚未公开宣布，因此未包含在本报告中 71亿在资金方面，与6.2亿在2023年调查期间426百万美元在公共资金中，与……相比271百万美元在2023年452024年与2023年的43次响应比较3新公司涌现并加入我们的调查，同时有一家公司退出了商业行业。 12. 您预计贵公司何时将电力输送到电网？（35个回应） 什么时候第一座聚变反应堆将向电网输送电力？（37个回复） 717您认为2030年之后，融合能源面临的主要挑战是什么？地缘政治（36个回应，未报告的答案表示在此时间尺度上并未被视为问题） 何时第一个核聚变工厂能展示出足够低的成本/足够的效率（Q），使其被认为是商业上可行的？（35个回答） 概览今天的融合参与者 美国专利 US11948697B2 “轨道约束聚变”设备“R. Langtry和B. Riordan. 麻省理工学院；布鲁克海文国家实验室；哥伦比亚大学；密歇根大学；西北太平洋国家实验室；劳伦斯利弗莫尔国家实验室；马克斯·普朗克等离子体物理研究所；橡树岭国家实验室；普林斯顿等离子体物理实验室；罗宾逊研究中心；桑迪亚国家实验室；一类能源；加州大学圣地亚哥分校 关键合作者/合作伙伴 马里兰大学；罗切斯特大学；德克萨斯大学奥斯汀分校；都灵大学；威斯康星大学；约克大学；Realta Fusion；萨凡纳河国家实验室；洛桑联邦理工学院；DIFFER；UKEA 融合产业协会800 Maine Ave SW 套件 223华盛顿，DC 20024美国