MARCHé DE LA FUSION NUCLéAIRE ANALYSE DE LA TAILLE ET DE LA PART DE MARCHÉ - TENDANCES ET PRÉVISIONS DE CROISSANCE (2024-2031)

Marché de la fusion nucléaire Taille et tendances

Le marché de la fusion nucléaire est estimé à USD 331,26 Bn en 2024 et devrait atteindre USD 491,55 Bn par 2031, présentant un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 5,8 % de 2024 à 2031.

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Les investissements dans la recherche-développement sur la fusion nucléaire ont considérablement augmenté au cours de la dernière décennie. Plusieurs entreprises et programmes nationaux mènent des expériences et construisent des prototypes de réacteurs de fusion. De plus, de nombreux pays ont accepté de financer des projets par l'intermédiaire du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER), qui vise à prouver la faisabilité scientifique et technologique de l'énergie de fusion. S'il réussit, ITER pourrait démontrer la production d'énergie de fusion et contribuer à la construction de futures centrales de fusion. Cela représenterait une percée majeure et une transition de la fusion nucléaire d'un domaine de recherche à une source d'énergie commercialement viable.

Répondre aux préoccupations liées aux changements climatiques

Le changement climatique est devenu l'une des questions les plus urgentes au monde au cours des dernières décennies. Avec l'augmentation des températures, la fonte des glaciers et du niveau de la mer, des phénomènes météorologiques extrêmes plus fréquents et d'autres impacts désastreux d'une planète qui se réchauffe, les pays comme les citoyens cherchent des solutions qui peuvent aider à atténuer les dommages et la transition vers des sources d'énergie plus propres. L'énergie de fusion nucléaire est prometteuse à cet égard en raison de son potentiel de fournir une énergie propre à grande échelle sans émissions de carbone. Si des réacteurs de fusion commerciale viables peuvent être mis au point, cela pourrait contribuer grandement à réduire la dépendance mondiale à l'égard des combustibles fossiles qui sont la principale cause de l'augmentation des gaz à effet de serre. Beaucoup considèrent l'énergie de fusion comme une technologie essentielle qui doit être avancée pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux au cours des prochaines décennies stipulés par l'Accord de Paris. L'investissement dans la recherche sur la fusion est maintenant considéré comme un élément important pour relever les défis à long terme liés aux changements climatiques par de nombreux pays et décideurs.

Concentration du marché et paysage concurrentiel

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La dépendance à l'égard des réserves limitées de combustibles fossiles, en particulier les importations de pétrole et de gaz naturel en provenance de régions politiquement instables, a d'importantes répercussions géopolitiques et sur la sécurité énergétique pour de nombreux pays. Les perturbations de l'approvisionnement dues à des conflits, des sanctions ou d'autres événements peuvent avoir une incidence négative sur les économies nationales et la stabilité des marchés de l'énergie. Alors que les énergies renouvelables comme l'énergie solaire et l'énergie éolienne contribuent à diversifier le mélange énergétique, leur nature intermittente demeure un défi et ne peut pas remplacer la production d'électricité à grande échelle. La fission nucléaire fournit également une énergie à faible intensité de carbone de manière fiable, mais elle est confrontée à des défis liés à l'élimination des déchets nucléaires et aux risques de prolifération. Énergie de fusion produite à partir de combustibles abondants hydrogène pourrait éliminer ces problèmes et fournir une source d'énergie propre pratiquement illimitée. Il offre le potentiel d'une indépendance et d'une sécurité énergétiques beaucoup plus grandes que d'autres options. Compte tenu de ses avantages inhérents, la fusion bénéficie d'un soutien actif et d'une recherche visant à assurer des approvisionnements énergétiques fiables pour répondre à la demande croissante d'énergie et à répondre aux préoccupations stratégiques en matière de sécurité énergétique dans le monde au cours des prochaines décennies.

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Le marché de la fusion nucléaire est actuellement confronté à plusieurs défis majeurs. Le développement de la fusion nucléaire en tant que source d'énergie viable à l'échelle commerciale s'est révélé extrêmement difficile et coûteux. Les technologies nécessaires pour déclencher et soutenir des réactions de fusion nucléaire dans des conditions contrôlées doivent encore faire l'objet de progrès considérables. De plus, la fusion à faible coût par rapport aux autres sources d'énergie constituera un obstacle majeur. La perception et la politique du public en matière d'énergie nucléaire constituent des obstacles réglementaires.

Marché Possibilités : Mise en commun des ressources pour l'avancement et l'innovation

Si les défis techniques peuvent être résolus, la fusion pourrait devenir une source sûre, efficace et pratiquement illimitée d'énergie propre. Cela ouvrirait de nouvelles possibilités commerciales massives dans la production d'énergie. L'investissement dans les technologies de la fusion a un potentiel considérable de produire des innovations scientifiques et techniques avec des retombées importantes.

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En termes de technologie, le confinement magnétique contribue à la part de 61,9 % du marché en raison de son efficacité et de son potentiel de production d'énergie durable. Le confinement magnétique est actuellement l'approche de pointe suivie par les scientifiques qui cherchent à exploiter la fusion nucléaire comme source d'énergie. Cette technologie utilise des champs magnétiques puissants pour contenir le plasma extrêmement chaud et fusionner les noyaux atomiques. Le confinement le plus fort est obtenu par l'utilisation d'électroaimants puissants ou de bobines supraconductrices qui génèrent des champs capables de contrer les forces de répulsion entre les ions chargés positivement. Plusieurs installations de fusion expérimentale à grande échelle à travers le monde utilisent un confinement magnétique, notamment des tokamaks tels que JET et ITER. Les tokamaks utilisent à la fois des courants électriques dans le plasma et des bobines magnétiques externes pour créer une région de confinement en forme de donut. Ils peuvent chauffer l'hydrogène à des températures supérieures à 100 millions de degrés Celsius, ce qui permet des réactions de fusion. Bien que les défis techniques liés à la stabilité du plasma et à l'auto-échauffement demeurent, les tokamaks ont atteint à ce jour les plus longues fusions nucléaires durables. Avec des projets de collaboration internationale comme ITER qui devraient démontrer un gain énergétique net au cours de la prochaine décennie, le confinement magnétique s'est positionné comme le principal moyen de fournir une source d'électricité de référence sûre, abondante et sans carbone pour les futurs réseaux. Les perspectives de fusion commerciale basées sur la conception du tokamak ont attiré d'importants investissements des entreprises de diverses grandes entreprises énergétiques. Les entreprises de démarrage poursuivent également des concepts de confinement magnétique plus innovants comme les toroïdes compacts et les stellarators qui promettent des coûts de construction et d'exploitation moins élevés. Avec ses capacités éprouvées et ses vastes ressources consacrées au progrès continu, le confinement magnétique est l'une des solutions potentielles aux besoins énergétiques mondiaux et à l'atténuation des changements climatiques à long terme. Sa domination dans le secteur de la technologie reflète la confiance des investisseurs publics et privés.

Perspectives, par Carburant: En termes de Carburant, Deuterium/Tritium détient la part la plus élevée du marché en raison de ses propriétés de fusion optimales

En termes de carburant, Deuterium/Tritium contribue à la part de 41,2% du marché en raison de ses propriétés de fusion optimales. Parmi toutes les options potentielles de combustible pour les réactions de fusion, le mélange de deutérium et de tritium, connu sous le nom de combustible DT, a montré le plus de potentiel dans les expériences de laboratoire à ce jour. Les deux isotopes de l'hydrogène, le deutérium se produit naturellement alors que le tritium doit être produit à partir du lithium. Dans une réaction de fusion, un noyau de deutérium fusionne avec un noyau de tritium à des températures supérieures à 100 millions de degrés Celsius pour produire une hélium noyau avec un neutron. Cette réaction libère environ 17,6 MeV d'énergie - bien plus que les entrées multiples nécessaires. La plupart des tokamaks modernes et des installations de fusion magnétique dépendent du combustible DT pour obtenir l'allumage et démontrer la production d'énergie nette. Par rapport à d'autres cycles de combustible comme le deutérium-deutérium, les réactions de fusion DT ont une section transversale ou une probabilité significativement plus élevée. Cela signifie que des énergies d'entrée plus faibles, des coûts de carburant plus faibles et des rendements plus élevés en neutrons sont possibles pour soutenir la réaction par auto-échauffement. Alors que le tritium est radioactif avec une demi-vie de 12 ans, seulement de très petites quantités sont nécessaires comme combustible et il peut être recyclé. La haute réactivité de DT permet également la conception de réacteurs de fusion compacts. Dans l'ensemble, les propriétés optimales de la réaction DT ont maintenu cette combinaison de combustible à l'avant-garde de la recherche sur la fusion malgré certains défis de manipulation. À l'avenir, le DT est toujours considéré comme le cycle primaire du combustible pour atteindre le premier seuil de rentabilité scientifique. Une fois que des réacteurs de démonstration comme ITER recueilleront davantage de données sur les performances, d'autres carburants de substitution pourraient gagner en importance dans les futures centrales commerciales. Mais pour l'instant, Deuterium/Tritium règne en termes d'offre la voie la plus efficace pour produire des conditions de fusion contrôlées.

Informations régionales

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L'Amérique du Nord domine le marché mondial de la fusion nucléaire depuis des décennies en raison de la présence importante d'acteurs de premier plan de l'industrie et d'établissements de recherche gouvernementaux aux États-Unis et au Canada, avec une part de 37,7 %. La région est un pionnier de la recherche sur la fusion et a fait des progrès considérables dans le développement de technologies pour les réacteurs de fusion thermonucléaires contrôlés. Plusieurs projets de fusion nucléaire financés par des organismes comme le Department of Energy des États-Unis et la Commission canadienne de sûreté nucléaire sont actuellement en cours dans la région. De plus, les universités nord-américaines sont à l'avant-garde de la recherche en physique du plasma et en génie nucléaire, contribuant énormément aux progrès dans ce domaine.

Une région qui est apparue comme le marché de la fusion nucléaire qui a connu la croissance la plus rapide ces dernières années est l'Asie-Pacifique. Plusieurs facteurs ont contribué à la croissance rapide. Des pays comme la Chine, le Japon, la Corée du Sud et l'Inde investissent massivement dans la construction de programmes nationaux de recherche sur la fusion et de réacteurs expérimentaux. Par exemple, la Chine construit un immense réacteur tokamak appelé « Est » avec un calendrier de lancement opérationnel d'ici 2040. De plus, la présence de grandes entreprises d'ingénierie et de fabrication dans la région a facilité l'amélioration des collaborations entre l'industrie et les instituts de recherche. En outre, l'Asie-Pacifique acquiert régulièrement une expertise en matière d'aimant, de vide et de technologies cryogéniques essentielles pour les systèmes de fusion. La région dispose également d'un avantage concurrentiel en raison de coûts relativement faibles et de possibilités d'exportation croissantes. Tous ces aspects devraient favoriser davantage le marché de la fusion nucléaire en Asie-Pacifique.

Périmètre du rapport de marché

Marché de la fusion nucléaire Nouvelles de l'industrie

• En février 2024, Le Torus Européen Commun (JET) installation a établi un nouveau record mondial d'énergie de 69 mégajoules libérées dans l'énergie de fusion soutenue et contrôlée
• En mai 2023, Proxima Fusion start up a annoncé qu'elle avait levé 7,5 millions de dollars pour développer la machine révolutionnaire à fusion énergie
• En décembre 2022, les chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont réalisé une réaction de fusion qui a produit plus d'énergie que nécessaire pour la démarrer. La National Ignition Facility (NIF) de Livermore, en Californie, a également franchi un jalon le 5 décembre 2022, lorsque les réactions de fusion ont produit environ 54 % d'énergie de plus que les faisceaux laser livrés à la cible.

*Définition : Le marché de la fusion nucléaire implique la recherche et le développement de technologies visant à obtenir des réactions durables de fusion nucléaire pour produire de l'énergie. Il s'agit de développer des réacteurs de fusion qui peuvent déclencher et maintenir la fusion pour le gain énergétique net. Les entreprises de ce marché travaillent sur le développement de matériaux, aimants et conceptions qui peuvent aider à contenir et contrôler le plasma extrêmement chaud nécessaire à la fusion à des températures supérieures à 150 millions de degrés Celsius. La production d'énergie de fusion contrôlée à l'échelle commerciale pourrait être une avancée dans la fourniture d'énergie propre, sûre et pratiquement illimitée pour les générations à venir

Segmentation du marché

• Perspectives technologiques (Revenu, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Confinement inertiel
  • Confinement magnétique
  • Autres
• Perspectives sur les carburants (Revenu, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Deutérium/tritium
  • Deutérium
  • Deutérium, hélium-3
  • Proton Boron
  • Autres
• Perspectives régionales (Revenu, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Amérique du Nord
    • États-Unis
    • Canada
  • Amérique latine
    • Brésil
    • Argentine
    • Mexique
    • Reste de l'Amérique latine
  • Europe
    • Allemagne
    • Royaume-Uni
    • Espagne
    • France
    • Italie
    • Russie
    • Reste de l'Europe
  • Asie-Pacifique
    • Chine
    • Inde
    • Japon
    • Australie
    • Corée du Sud
    • ASEAN
    • Reste de l ' Asie et du Pacifique
  • Moyen-Orient et Afrique
    • GCC Pays
    • Israël
    • Reste du Moyen-Orient & Afrique
• Points de vue des principaux acteurs
  • Zap Énergie
  • Première fusion de lumière
  • Fusion générale
  • Technologies TAE
  • Fusion du Commonwealth
  • Énergie tokamak
  • Verrouiller Martin
  • Fusion hyperjet
  • Merveilleuse fusion
  • Hélion
  • HB11
  • Énergie de fusion Agni
  • Société du Sud
  • Première fusion de lumière Ltd
  • Brillant Light Power Inc
  • Merveilleuse fusion Société