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先進原子力技術の世界市場 2026-2045年

先進原子力技術の世界市場 2026-2045年


The Global Advanced Nuclear Technologies Market 2026-2045

  先進原子力技術市場には、クリーンエネルギーの将来を牽引する3つの主要分野が含まれる:小型モジュール原子炉(SMR)、核融合、新興先端技術である。これらの技術革新は、指数関数的なAIコ... もっと見る

 

 

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Future Markets, inc.
フューチャーマーケッツインク
2025年11月14日 GBP1,500
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サマリー

 

先進原子力技術市場には、クリーンエネルギーの将来を牽引する3つの主要分野が含まれる:小型モジュール原子炉(SMR)、核融合、新興先端技術である。これらの技術革新は、指数関数的なAIコンピューティングの成長と世界的な脱炭素化目標の達成という2つの課題に対応しており、2060年までの累積市場予測は15兆ドルを超えています。
 
小型モジュール炉(SMR)は商業的に最も成熟した分野であり、2025年から2030年の間に複数の設計が導入されようとしている。SMRは、通常300MWe未満の出力を持つ先進核分裂炉であり、工場での製造とモジュール展開のために設計されている。建設に8~12年を要する従来の大型原子力発電所とは異なり、SMRは管理された工場環境で製造でき、12~24ヵ月で配備できるため、資本リスクを劇的に低減し、需要増に見合った容量の追加を可能にする。
 
SMR 市場は、NuScale Power の VOYGR システムやロールス・ロイス UK SMR に代表される軽水炉(LWR)、X-energy の Xe-100 や中国の Xe-100 などの高温ガス炉(HTGR)など、複数のタイプの原子炉にまたがっている。テレストリアル・エナジー社やモルテックス・エナジー社の溶融塩炉、ラスト・エナジー社、ウェスチングハウス社(eVinci)、BWXT社などによる様々なマイクロリアクター設計がある。世界のSMR容量は2045年までに50~150GWeに達すると予測され、市場価値は発電、産業プロセス熱、遠隔地電力、水素製造、そしてますます増加しているAIデータセンター用途への応用によって2000億~5000億ドルに達する。
 
大手テクノロジー企業は、SMRがAIコンピューティング・インフラの電力供給に不可欠であると認識している。年中無休の運転、数十年にわたる燃料サイクル、コンパクトな設置面積、カーボンフリー発電の組み合わせは、信頼性が高く持続可能な電力を求めるデータセンターの要件と完全に一致している。NuScale、Oklo、Kairos Powerのような企業は、データセンター専用の配備に向けて、ハイテク企業との提携を積極的に進めている。地域的な展開は、北米(特に米国とカナダ)、中国、ロシアが主導しており、エネルギー自立と脱炭素化の道を模索するヨーロッパや中東諸国も増えている。
 
核融合は、最も長期的ではあるが、最も大きな変革をもたらす可能性のある分野であり、太陽に電力を供給するのと同じプロセスを通じて、事実上無限のクリーンエネルギーを提供する。2022年12月に核融合点火施設が核融合点火を達成したことを含む最近のブレークスルーは、前例のない民間投資を呼び起こし、2021年以降、民間の核融合企業が70億ドル以上を調達している。核融合分野には、コモンウェルス・フュージョン・システムズ、トカマク・エナジー、タイプ・ワン・エナジーが追求する磁気閉じ込め(トカマクとステラレータ)、ファースト・ライト・フュージョン、マーベル・フュージョン、フォーカスト・エナジーなどの企業による慣性閉じ込め、磁場反転構成(ヘリオン・エナジー、TAEテクノロジーズ)、Zピンチ(ザップ・エナジー)、磁化ターゲット核融合(ジェネラル・フュージョン)などの代替アプローチなど、多様な技術アプローチがある。
 
商業的な核融合のタイムライン予測は、最初のデモンストレーションの2030年代から、広範な展開の2040年から2050年までである。コモンウェルス・フュージョン・システムズは、SPARC実証プラントとARC商業プラントで、2030年までにグリッド電力を目標としている。ヘリオン・エナジー社は、マイクロソフト社と2028年までに50MWの世界初の核融合電力購入契約を締結した。核融合市場は、初期の商業プラントで2045年までに400億~1500億ドルに達し、技術が成熟するにつれて2060年までに5000億~1兆5000億ドルに拡大すると予測されている。高温超電導体、プラズマ対向材料、トリチウム増殖ブランケットを含む重要材料は、実質的なサプライチェーンの機会である。AIデータセンターは、その大電力を必要とし、信頼性と引き換えに高いコストを許容し、長期的なエネルギー安全保障を必要とすることから、理想的な初期の核融合顧客として特定されている。
 
エマージング・アドバンスト・テクノロジーは、ニッチな高付加価値市場に対応する特殊な革新技術でSMRと核融合を補完する。このセグメントには以下が含まれる:加速器駆動システムと核廃棄物核変換のためのアクチニド燃焼、燃料補給なしで数十年の運転が可能な進行波型原子炉(テラパワー社のナトリュウム)、コペンハーゲンアトミクス社、トリゾン社、ソーコン社によるトリウム配備を含む先進燃料サイクル、月・火星ミッション用の宇宙原子力システム、データセンター用に特別に最適化された液体金属マイクロリアクター、電気、水素、産業用熱を同時に生産する統合エネルギーシステムなどである。革命的なエネルギー変換技術は、従来のプラントが33~45%であるのに対し、70%以上の効率を約束し、AIと量子コンピューティングの応用は自律的な原子炉の設計と運転を可能にする。
 
これら3つのセグメントが融合することで、当面のエネルギーニーズ(現在配備中のSMR)から中期的なエネルギーニーズ(2030年代の核融合実証)、そして長期的なエネルギーニーズ(2040年から2060年にかけて成熟する先進的コンセプト)に対応する包括的な原子力技術エコシステムが構築される。AIコンピューティングの需要は、信頼性の高いカーボンフリー電力にプレミアム価格を支払うことを望む高価値の顧客を保証することで、すべてのセグメントにわたって商業化を加速する。
 
「世界の先進原子力技術市場2026-2045」は、原子力エネルギーを変革する3つの主要セグメントを包括的に分析しています:小型モジュール原子炉(SMR)、核融合、新興先端技術である。この権威あるレポートでは、世界の脱炭素化を実現すると同時に、AIコンピューティングの爆発的な需要に応えるために、これらの技術革新がどのように急速に商業化されているかを、詳細な技術評価、展開スケジュール、競合環境、およびテクノロジー企業、電力会社、データセンター事業者、投資家、政策立案者向けの戦略的洞察とともに検証しています。
 
レポート内容は以下の通り
  • SMRのタイプおよび設計との比較:定義、特性、進化、従来の原子力
  • SMRの種類と設計:軽水炉(PWR、BWR、PHWRの各種)、高温ガス冷却炉、溶融塩炉、高速中性子炉、マイクロリアクター、ヒートパイプ炉、液体金属冷却システム
  • 技術分析:設計原理、主要コンポーネント、安全機能とパッシブシステム、燃料サイクル管理、先進製造、モジュール化と工場製作、グリッド統合
  • SMRアプリケーション:発電、工業プロセス熱、水素製造、海水淡水化、遠隔地/オフグリッド電力、地域暖房、AI データセンター電力
  • 地域市場分析:北米(米国、カナダ)、欧州(英国、フランス、その他)、アジア太平洋(中国、韓国、日本)、中東、ロシア
  • 経済分析:資本コスト(FOAK対NOAK)、資金調達モデル、ROI予測、代替案との比較
  • 規制枠組み:NRCのアプローチ、IAEAガイドライン、ENSREGの視点、許認可プロセス、ハーモナイゼーションの取り組み
  • SMR市場予測 2026-2045年:地域別・タイプ別容量追加、市場価値予測、導入シナリオ
  • 企業プロフィール:ニュースケール・パワー、ロールス・ロイスSMR、X-エナジー、GE日立、ウェスティングハウス、ホルテック、カイロス・パワー、ラスト・エナジー、テレストリアル・エナジー、モルテックス・エナジー、BWXT、CNNC、ロスアトム、その他20社以上
  • 核融合の基礎:物理学の原理、燃料サイクル(重水素-熱核融合、重水素-重水素核融合、非中性子核融合)、発電、核分裂との比較
  • 磁気閉じ込め技術:トカマク慣性閉じ込め技術:(従来型および球状型)、ステラレータ、磁場反転構成
  • 慣性閉じ込め技術:レーザー駆動核融合、発射体/パルスシステム、Zピンチアプローチ
  • 代替およびハイブリッドアプローチ:磁化ターゲット核融合、コンパクト核融合コンセプト、新しい技術
  • 重要な材料とコンポーネント:高温超伝導体、プラズマ対向材料、増殖ブランケット、トリチウムシステム、特殊コンポーネント(コンデンサー、レーザー、真空システム)
  • 核融合開発スケジュール:アプローチ別の技術準備状況、2030-2060年の商業展開予測、技術的マイルストーン
  • 投資の状況:民間資金調達動向(70億ドル以上調達)、政府プログラム、官民パートナーシップ、企業投資
  • AIアプリケーションのための核融合:電力要件のマッチング、技術企業のパートナーシップ(Helion-Microsoft、その他)、プレミアム電力の経済学
  • 規制の枠組み:国際的動向、地域的アプローチ、ライセンス供与の道筋
  • 核融合市場予測 2026-2060年:実証段階(2030-2040年)、初期商業段階(2040-2050年)、成熟した展開(2050-2060年)
  • 企業プロフィール:Commonwealth Fusion Systems、Helion Energy、TAE Technologies、Tokamak Energy、General Fusion、Type One Energy、Zap Energy、First Light Fusion、Marvel Fusion、Focused Energy、その他35社以上
  • 先進炉コンセプト:加速器駆動システム、進行波型原子炉(テラパワー・ナトリウム)、核融合-核分裂ハイブリッド
  • 革命的エネルギー変換:直接変換技術、熱電子/熱光起電力システム
  • 特殊用途:宇宙原子力システム(NASAプログラム)、地下深部マイクロリアクター、データセンター用液体金属マイクロリアクター
  • 先進燃料サイクル:再処理技術、トリウム燃料サイクル(コペンハーゲンアトミクス、トリゾン、ソーコン)、アクチニド燃焼
  • AI とデジタル技術:自律炉設計、量子コンピューティング応用、予知保全、デジタルツイン
  • 統合エネルギーシステム:原子力-水素製造、工業プロセス熱、多品種エネルギーセンター
  • 技術即応性評価:技術別TRL、商業化スケジュール、投資要件
  • 市場予測:技術別累積価値 2025-2060年
  • AIコンピューティングパワー要件:負荷プロファイル、24時間365日稼働、2045年までの成長予測
  • 原子力とAIの統合:技術要件(99.99%以上の可用性)、経済的利益(プレミアム価格)、カーボンフリーコンピューティング
  • 技術の適合性分析:短期的なSMR(2026-2035年)、長期的な核融合(2035-2050年)、分散コンピューティングのためのマイクロリアクター
  • ケーススタディ:ハイテク企業の核戦略(グーグル、マイクロソフト、アマゾン)、ベンダーとのパートナーシップ、計画中の展開
  • 市場規模予測:セグメント別データセンター核需要、地域別展開、投資要件
  • 競争環境:技術ポジショニング、パートナーシップ戦略、地域競争
  • 投資分析:技術別の資本要件、リスク・リターン特性、官民モデル、ベンチャーキャピタルの動向
  • 政策と規制環境:政府支援プログラム、R&D資金、国際協力、輸出規制
  • サプライチェーン分析:重要材料、部品製造、戦略的依存関係
  • 課題と機会:技術的障壁、経済的実行可能性、規制上のハードル、市場導入経路
プロファイル対象企業:
 
Aalo Atomics, ARC Clean Technology, Astral Systems, Avalanche Energy, Blue Capsule, Blue Laser Fusion, Blykalla, BWXT Advanced Technologies, China National Nuclear Corporation (CNNC), Commonwealth Fusion Systems (CFS), Copenhagen Atomics, Deep Fission, Deutelio AG, EDF, Electric Fusion Systems, Energy Singularity, ENN Science and Technology Development Co、エクス・フュージョン、ファースト・ライト・フュージョン、フ リベ・エナジー、フォーカスト・エナジー、フューズ・エナジー、 GE日立ニュークリア・エナジー、ゼネラル・アトミクス、ジェネ ラル・フュージョン、HB11エナジー、ヘリカル・フュージョン、ヘ リシティ・スペース、ヘリオンエナジー、ヘクサナ、 HHMAX-エナジー、ホルテック・インターナショナル、ハイレン アール、イナーシャ・エンタープライゼス、カイロス・パワー、ケーフルネクスト、韓国原子力研究所(KAERI)、京都フュージョニアリング、ラスト・エナジー、ロングビュー・フュージョン、マーベル・フュージョン、メタトロン、モルテックス・エナジー、ナーリア、ナノニュークリア・エナジー、ニアスター・フュージョン、ネオ・フュージョン、ニュークレオ、ノバトロン・フュージョン・グループAB、nT-タオ、ニュースケール・パワー、オクロ、オープンスター、パシフィック・フュージョンなど

 

 



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目次

1 要旨

1.1 市場機会と規模 
1.1.1    小型モジュール炉:短期的な商業化準備      
1.1.2    核融合エネルギー:長期的な変革の可能性
1.1.3    溶融塩炉、マイクロリアクター、および支援技術 
1.2 産業応用要件と市場区分 
1.2.1    分野別技術要件分析 
1.2.2    SMR 技術能力マッチング   
1.3 市場アクセスシナリオと展開経路        
1.3.1    4つの供給シナリオが市場の境界を定義する 
1.3.2    4つの需要シナリオが政策と経済状況を反映する 
1.4 地域別市場アクセス分析     
1.5 産業用トップ市場と展開スケジュール  
1.5.1    市場セグメンテーションと機会分析    
1.5.2    市場進化のタイムラインと順序  
1.6 重要な市場推進要因と変革要件 
1.7 先進的原子力供給モデルと製造革新  
1.7.    1    建設から製造への進化      
1.7.2    造船所製造アプローチ 
1.7.3    大量製造アプローチ 
1.8 産業用エネルギーの現在の課題 
1.9 産業用原子力エネルギーのケーススタディ       
1.10 競争上の位置づけと戦略的意味合い   
1.10.1 技術の比較と差別化  
1.11      市場変革への道筋  
1.12      政策と経済の枠組み     
1.12.1 政策支援の構図とメカニズム     
 

2 原子力小型炉(SMR)     

2.1 はじめに    
2.1.1    原子力産業 
2.1.2    低炭素電力源としての原子力  
2.1.3    原子力発電の課題  
2.1.4    商業用原子力発電所の建設とコスト      
2.1.5    原子力エネルギーへの新たな関心   
2.1.6  原子力発電所設置率の予測     
2.1.7    原子力コスト   
2.1.8    SMRの利点  
2.1.9    産業市場の機会 
2.1.10脱炭素化  
2.2 市場予測   
2.3 産業導入の市場促進要因  
2.4 技術動向   
2.5 規制情勢  
2.6 SMRの定義と特徴       
2.7 確立された原子力技術    
2.8 SMR技術の歴史と進化   
2.8.1    核分裂  
2.8.2    核連鎖反応の制御  
2.8.3    燃料    
2.8.4    安全パラメータ  
2.8.4.1 反応度のボイド係数 
2.8.4.2 温度係数  
2.8.5    軽水炉(LWR)  
2.8.6    究極のヒートシンク(UHS)     
2.9 SMRの利点と欠点    
2.10      従来の原子炉との比較      
2.11      市場アクセスのシナリオ      
2.12      産業技術要件とSMRの能力  
2.13      現在の SMR 原子炉設計とプロジェクト 
2.14      SMR の種類  
2.14.1 設計  
2.14.2 冷却材温度   
2.14.3 小型モジュール炉の展望 
2.14.4 軽水炉(LWR)  
2.14.4.1 加圧水型原子炉(PWR)  
2.14.4.1.1 概要   
2.14.4.1.2 主な特徴    
2.14.4.1.3 例 
2.14.4.2 加圧水型重水炉(PWR) 
2.14.4.2.1 概要   
2.14.4.2.2 主な特徴    
2.14.4.2.3 例 
2.14.4.3 沸騰水型原子炉(BWR)  
2.14.4.3.1 概要   
2.14.4.3.2 主な特徴    
2.14.4.3.3 例 
2.14.5 高温ガス炉(HTGR) 
2.14.5.1 概要   
2.14.5.2 主な特徴    
2.14.5.3 例 
2.14.6 高速中性子炉(FNR) 
2.14.6.1 概要   
2.14.6.2 主な特徴    
2.14.6.3 例 
2.14.7 溶融塩炉(MSR)  
2.14.7.1 概要 
2.14.7.2 主な特徴   
2.14.7.3 例
2.14.8 マイクロリアクター   
2.14.8.1 概要   
2.14.8.2 主な特徴    
2.14.8.3 例 
2.14.9 ヒートパイプリアクター    
2.14.9.1 概要   
2.14.9.2 主な特徴    
2.14.9.3 例 
2.14.10 液体金属冷却炉 
2.14.10.1 概要   
2.14.10.2 主な特徴    
2.14.10.3 例 
2.14.11 超臨界水冷却炉(SCWR)      
2.14.11.1 概要   
2.14.11.2 主な特徴    
2.14.12 ぺブルベッド炉 
2.14.12.1 概要   
2.14.12.2 主な特徴    
2.15      SMR の用途  
2.15.1 発電  
2.15.1.1 概要   
2.15.1.2 コージェネレーション 
2.15.2 産業用途のプロセス熱     
2.15.2.1 概要   
2.15.2.2 SMR の戦略的併設 
2.15.2.3 高温ガス炉   
2.15.2.4 石炭火力発電所の転換  
2.15.3 原子力地域暖房 
2.15.4 脱塩   
2.15.5 遠隔地およびオフグリッド電力 
2.15.6 水素および産業ガスの生産      
2.15.7 宇宙利用   
2.15.8 海洋SMR  
2.15.8.1 海事部門:合成燃料と直接原子力の比較分析  
2.16      市場の課題      
2.17      SMRの安全性 
2.18    世界のエネルギー情勢とSMRの役割    
2.18.1 現在の世界のエネルギーミックス    
2.18.2 予測エネルギー需要(2025-2045年)       
2.18.3 気候変動の緩和とパリ協定  
2.18.4 持続可能な開発目標の文脈における原子力エネルギー   
2.18.5 クリーンエネルギー転換の解決策としてのSMR     
2.19      技術分析 
2.19.1 SMRの設計原則    
2.19.2 主要構成要素とシステム  
2.19.3 安全機能および受動的安全システム 
2.19.4 サイクルと廃棄物管理  
2.19.5 先進的製造技術   
2.19.6 モジュール化および工場製作      
2.19.7 輸送およびサイト組立   
2.19.8 グリッド統合および負荷追従能力  
2.19.9 新興技術および将来開発  
2.20      規制枠組みおよび許認可 
2.20.1 国際原子力機関(IAEA)ガイドライン      
2.20.2 原子力規制委員会(NRC)の SMR に対するアプローチ   
2.20.3 欧州原子力安全規制当局グループ(ENSREG)の視点  
2.20.4 規制上の課題と調和への取り組み  
2.20.5 SMR の許認可プロセス 
2.20.6 環境影響評価   
2.20.7 一般大衆の受け入れと利害関係者の関与 
2.21      SMR 市場分析 
2.21.1 世界の市場規模と成長予測(2025-2045年) 
2.21.2 市場区分  
2.21.2.1 原子炉タイプ別 
2.21.2.2 用途別  
2.21.2.3 地域別 
2.21.3 SWOT分析  
2.21.4 バリューチェーン分析 
2.21.5 コスト分析と経済的実行可能性   
2.21.6 資金調達モデルと投資戦略   
2.21.7 地域市場分析      
2.21.7.1 北米 
2.21.7.1.1 米国 
2.21.7.1.2 カナダ  
2.21.7.2 欧州   
2.21.7.2.1 英国   
2.21.7.2.2 フランス 
2.21.7.2.2.3 ロシア 
2.21.7.3 その他のヨーロッパ諸国    
2.21.7.4 アジア太平洋    
2.21.7.4.1 中国  
2.21.7.4.2 日本  
2.21.7.4.3 韓国    
2.21.7.4.4 インド    
2.21.7.4.5 その他のアジア太平洋諸国  
2.21.7.5 中東・アフリカ  
2.21.7.6 中南米 
2.22      競争環境 
2.22.1 競争戦略 
2.22.2 最近の市場ニュース 
2.22.3 新製品開発とイノベーション  
2.22.4 SMR民間投資  
2.22.5 ファースト・オブ・ア・カインド(FOAK)プロジェクト  
2.22.6 ナンス・オブ・ア・カインド(NOAK)プロジェクト   
2.22.7 展開のタイムラインとマイルストーン  
2.22.8 容量追加予測(2025-2045年)  
2.22.9 市場浸透分析 
2.22.10 老朽化した原子力船隊の代替 
2.22.11 再生可能エネルギーシステムとの統合  
2.23      経済効果分析   
2.23.1 雇用創出と技能開発  
2.23.2 地域および国家の経済的利益        
2.23.3 エネルギー価格への影響 
2.23.4 他のクリーンエネルギー技術との比較 
2.24      環境および社会的影響    
2.24.1 炭素排出削減の可能性        
2.24.2 土地利用および立地に関する考慮事項 
2.24.3 水の使用および熱汚染  
2.24.4 放射性廃棄物管理      
2.24.5 公衆衛生と安全        
2.24.6 社会的受容と地域社会への関与 
2.25      政策と政府の取り組み    
2.25.1 国の原子力政策     
2.25.2 SMR固有の支援プログラム      
2.25.3 研究開発資金  
2.25.4 国際協力および技術移転 
2.25.5 輸出規制および核不拡散措置     
2.26      課題と機会   
2.26.1 技術的課題  
2.26.1.1 設計認証および許認可  
2.26.1.2 燃料開発および供給   
2.26.1.3 コンポーネント製造および品質保証  
2.26.1.4 送電網統合および負荷追従  
2.26.2 経済的課題 
2.26.2.1 資本コストと資金調達  
2.26.2.2 規模の経済   
2.26.2.3 他のエネルギー源との市場競争    
2.26.3 規制上の課題 
2.26.3.1 国際基準の調和 
2.26.3.2 立地許可と環境承認 
2.26.3.3 賠償責任と保険の問題 
2.26.4 社会的・政治的課題 
2.26.4.1 国民の認識と受容  
2.26.4.2 核拡散の懸念 
2.26.4.3 廃棄物管理と長期貯蔵  
2.26.5 機会 
2.26.5.1 エネルギーシステムの脱炭素化  
2.26.5.2 エネルギー安全保障と独立性 
2.26.5.3 産業用途とプロセス熱   
2.26.5.4 遠隔地およびオフグリッド電力ソリューション  
2.26.5.5 原子力と再生可能エネルギーのハイブリッド・エネルギー・システム  
2.27      将来展望とシナリオ 
2.27.1 技術ロードマップ(2025-2045年) 
2.27.2 市場進化シナリオ  
2.27.3 長期市場予測(2045年以降) 
2.27.4 潜在的破壊技術    
2.27.5 SMR を統合した世界のエネルギー・ミックス・シナリオ  
2.28      ケーススタディ  
2.28.1 NuScale Power VOYGR™ SMR 発電所 
2.28.2 ロールス・ロイス英国 SMR プログラム  
2.28.3 中国の HTR-PM 実証プロジェクト      
2.28.4 ロシアの浮体式原子力発電所(アカデミック・ロモノソフ)   
2.28.5 カナダの SMR アクションプラン   
2.29      投資分析  
2.29.1 投資収益率(ROI)予測       
2.29.2 リスク評価と緩和戦略   
2.29.3 他のエネルギー投資との比較分析       
2.29.4 官民パートナーシップ・モデル  
2.30      SMR企業プロフィール(33社プロフィール)    
 
 

3 核融合      

3.1 市場概要  
3.1.1    核融合とは何か?        
3.1.2    将来展望  
3.1.3    最近の市場活動  
3.1.3.1 投資環境と資金調達動向 
3.1.3.2 政府支援と政策枠組み  
3.1.3.3 技術的アプローチとイノベーション  
3.1.3.4 商業パートナーシップと電力購入契約 
3.1.3.5 地域開発と製造  
3.1.3.6 規制環境とライセンス        
3.1.3.7 課題と技術的ハードル  
3.1.3.8 市場予測とタイムライン      
3.1.3.9 投資エコシステムの進化     
3.1.3.10 世界の競争環境 
3.1.4    他の電源との競争       
3.1.5    投資資金   
3.1.6    材料とコンポーネント 
3.1.7    商業的展望 
3.1.8    応用と実施ロードマップ   
3.1.9    燃料    
3.2 はじめに    
3.2.1    核融合エネルギー市場      
3.2.1.1 歴史的変遷   
3.2.1.2 市場促進要因   
3.2.1.3 国家戦略     
3.2.2    技術的基盤 
3.2.2.1 核融合原理     
3.2.2.1.1 核結合エネルギーの基礎  
3.2.2.1.2 核融合反応の種類と特徴 
3.2.2.1.3 核融合反応のエネルギー密度の利点       
3.2.2.2.2 発電の基礎     
3.2.2.2.1 Q係数  
3.2.2.2 電力生産の経路        
3.2.2.2.3 工学効率 
3.2.2.2.4 熱伝達と電力変換システム  
3.2.2.3 核融合と核分裂     
3.2.2.3.1 安全プロファイル  
3.2.2.3.2 廃棄物管理への配慮と放射能       
3.2.2.3.3 燃料サイクルの違いと核拡散の側面    
3.2.2.3.4 工学のクロスオーバーと専門知識の共有  
3.2.2.3.5 核融合開発への原子力産業の貢献      
3.2.3    規制の枠組み  
3.2.3.1 国際的な規制の進展と調和 
3.2.3.2 欧州   
3.2.3.3 地域的アプローチと政策的意味合い 
3.3 核融合エネルギー市場 
3.3.1    市場展望 
3.3.1.1 核融合展開    
3.3.1.2 代替クリーンエネルギー源      
3.3.1.3 データセンターにおける応用   
3.3.1.4 展開速度の限界とスケーリングの課題   
3.3.1.5 核融合市場のポジショニング vs. SMR  
3.3.2    核融合閉じ込め機構による技術の分類 
3.3.2.1 磁気閉じ込め技術 
3.3.2.1.1 トカマクと球形トカマクの設計   
3.3.2.2.1.2 ステラレータアプローチと利点   
3.3.2.1.3 フィールド反転配置(FRC) 
3.3.2.1.4 磁気閉じ込めアプローチの比較 
3.3.2.1.5 プラズマ安定性と閉じ込めの革新       
3.3.2.2 慣性閉じ込め技術  
3.3.2.2.1 レーザー駆動慣性閉じ込め    
3.3.2.2.2 国立点火施設(NIF)の成果と課題
3.3.2.2.3 製造とスケーリングの障壁
3.3.2.2.4 商業的実現可能性
3.3.2.2.5 高繰り返し率アプローチ
3.3.2.3 ハイブリッドおよび代替アプローチ
3.3.2.3.1 磁化ターゲット核融合
3.3.2.3.2 パルス磁気核融合
3.3.2.3.3 Zピンチ装置   
3.3.2.3.4 パルス磁場核融合  
3.3.2.4 新たな代替概念  
3.3.2.5 コンパクト核融合アプローチ  
3.3.3    燃料サイクル解析   
3.3.3.1 商業核融合反応  
3.3.3.1.1 重水素-トリチウム(D-T)核融合  
3.3.3.1.2 代替反応経路(D-D、p-B11、He3)  
3.3.3.1.3 比較的有利な点と技術的課題 
3.3.3.1.4 アニュートロニック核融合アプローチ   
3.3.3.2 燃料供給に関する考察 
3.3.3.2.1 トリチウム供給の限界と増殖要件       
3.3.3.2.2 重水素の存在量と抽出方法     
3.3.3.2.3 エキゾチック燃料の利用可能性 
3.3.3.2.4 サプライチェーンの安全性と戦略的備蓄 
3.3.4    発電所OEMを超えるエコシステム 
3.3.4.1 コンポーネントメーカーと専門サプライヤー      
3.3.4.2 エンジニアリングサービスと試験インフラ      
3.3.4.3 デジタルツイン技術と先進シミュレーションツール    
3.3.4.4 プラズマ物理学と原子炉運転におけるAIの応用 
3.3.4.5 核融合のためのサロゲートモデルにおける信頼の構築 
3.3.5    開発スケジュール  
3.3.5.1 商業的アプローチの比較分析 
3.3.5.2 戦略的ロードマップとスケジュール 
3.3.5.2.1 主要プレイヤーの開発 
3.3.5.2.1      トカマクとステラレータの商業化パス  
3.3.5.2.1.2 磁場反転配置(FRC)開発タイムライン
3.3.5.2.1.3 慣性、磁気慣性、Zピンチ展開
3.3.5.2.1.4 企業別商用プラント展開予測
3.3.5.3 核融合エネルギー研究に対する公的資金   
3.3.5.4 統合タイムライン分析  
3.3.5.4.1 技術アプローチの商業化順序 
3.3.5.4.2 燃料サイクル開発の依存関係        
3.3.5.4.3 コスト軌道予測   
3.4 主要技術 
3.4.1    磁気閉じ込め核融合   
3.4.1.1 トカマクと球形トカマク     
3.4.1.1.1 動作原理と技術基盤       
3.4.1.1.2 商業開発    
3.4.1.1.3 SWOT分析 
3.4.1.1.4 商業トカマク核融合のロードマップ 
3.4.1.2 ステラレータ      
3.4.1.2.1 設計原理とトカマクに対する利点 
3.4.1.2.2 ウェンデルシュタイン 7-X  
3.4.1.2.3 商業開発    
3.4.1.2.4 SWOT分析 
3.4.1.3 フィールド反転コンフィギュレーション  
3.4.1.3.1 技術原理と設計上の利点 
3.4.1.3.2 商業開発    
3.4.1.3.3 SWOT分析 
3.4.2    慣性閉じ込め核融合 
3.4.2.1 基本動作原理   
3.4.2.2 国立点火施設
3.4.2.3 商業開発
3.4.2.4 SWOT分析
3.4.3 代替アプローチ
3.4.3.1 磁化ターゲット核融合      
3.4.3.1.1 技術的概要と運転原理 
3.4.3.1.2 商業開発    
3.4.3.1.3 SWOT分析 
3.4.3.1.4 ロードマップ 
3.4.3.2 Z-ピンチ核融合 
3.4.3.2.1 技術的概要と運転特性  
3.4.3.2.2 商業開発    
3.4.3.2.3 SWOT分析 
3.4.3.3 パルス磁場核融合 
3.4.3.3.1 パルス磁場核融合の技術概要        
3.4.3.3.2 商業開発    
3.4.3.3.3 SWOT分析 
3.5 材料とコンポーネント 
3.5.1    核融合のための重要材料 
3.5.1.1 高温超電導体(HTS) 
3.5.1.1.1 第二世代(2G)REBCOテープ製造プロセス      
3.5.1.1.2 世界のバリューチェーン     
3.5.1.1.1.3 需要予測と製造ボトルネック        
3.5.1.1.4 SWOT分析 
3.5.1.2 プラズマフェーシング材料       
3.5.1.2.1 第一壁の課題と材料要件    
3.5.1.2.2 プラズマ対向部品用のタングステンとリチウムのソリューション  
3.5.1.2.3 放射線損傷と寿命に関する考察       
3.5.1.2.4 サプライチェーン  
3.5.1.3 ブリーダーブランケット材料     
3.5.1.3.1 固体状態と流体(液体金属または溶融塩)ブランケット概念の選択   
3.5.1.3.2 技術準備レベル   
3.5.1.3.3 価値連鎖     
3.5.1.4 リチウム資源と加工 
3.5.1.4.1 核融合におけるリチウム需要     
3.5.1.4.2 リチウム-6同位体分離の要件 
3.5.1.4.3 リチウム分離方法の比較  
3.5.1.4.4 世界のリチウム需給バランス      
3.5.2    コンポーネント製造エコシステム       
3.5.2.1 特殊コンデンサーおよびパワーエレクトロニクス        
3.5.2.2 真空システムおよび極低温装置  
3.5.2.3 慣性核融合用レーザーシステム       
3.5.2.4 ICF用ターゲット製造  
3.5.3    戦略的サプライチェーンに関する考察        
3.5.3.1 重要鉱物  
3.5.3.2 中国の優位性   
3.5.3.3 官民パートナーシップ  
3.5.3.4 部品供給    
3.6 ビジネスモデルと核融合エネルギー   
3.6.1    商業核融合ビジネスモデル   
3.6.1.1 価値創造  
3.6.1.2 核融合の商業化    
3.6.1.3 産業プロセス熱応用 
3.6.2    投資の展望 
3.6.2.1 資金調達の動向と資金源  
3.6.2.1.1 公的資金調達メカニズムおよびプログラム  
3.6.2.1.2 ベンチャーキャピタル  
3.6.2.1.3 企業投資   
3.6.2.1.4 アプローチによる資金調達   
3.6.2.2 価値創造 
3.6.2.2.1 商業化前の技術ライセンス   
3.6.2.2.2 部品・材料供給の機会      
3.6.2.2.3 専門サービスの提供 
3.6.2.2.4 知識・知的財産の収益化 
3.7 将来展望と戦略的機会  
3.7.1    技術の融合とブレークスルーの可能性       
3.7.1.1 AIと機械学習が開発に与える影響  
3.7.1.2 設計最適化のための高度なコンピューティング  
3.7.1.3 材料科学の進歩       
3.7.1.4 制御システムと診断の革新   
3.7.1.5 高温超電導体の進歩 
3.7.2    市場進化 
3.7.2.1 商業展開       
3.7.2.2 市場導入と普及     
3.7.2.3 グリッド統合とエネルギー市場  
3.7.2.4 特化したアプリケーション開発パス  
3.7.2.4.1 海洋推進      
3.7.2.4.2 宇宙アプリケーション    
3.7.2.4.3 工業プロセス熱アプリケーション 
3.7.2.4.4 遠隔地電力用途 
3.7.3    市場参加者の戦略的位置づけ 
3.7.3.1 コンポーネント・サプライヤーの機会 
3.7.3.2 エネルギー生産者のパートナーシップ戦略       
3.7.3.3 技術ライセンス供与と商業化の道  
3.7.3.4 投資タイミングの検討   
3.7.3.5 リスク分散のアプローチ        
3.7.4    商業核融合エネルギーへの道      
3.7.4.1 重要成功要因        
3.7.4.1.1 技術的マイルストーン達成要件   
3.7.4.1.2  サプライチェーン開発の必須事項  
3.7.4.1.3 規制枠組みの進化       
3.7.4.1.4 資本形成メカニズム        
3.7.4.1.5 市民の関与と受け入れの構築  
3.7.4.2 主要な変曲点 
3.7.4.2.1 科学的・工学的損益分岐点の実証      
3.7.4.2.2 最初の商業プラントの試運転       
3.7.4.2.3 製造のスケールアップ 
3.7.4.2.4 コスト削減 
3.7.4.2.5 政策支援  
3.7.4.3 長期的な市場への影響      
3.7.4.3.1 世界のエネルギーシステムの変革   
3.7.4.3.2 脱炭素  
3.7.4.3.3 地政学的エネルギー    
3.7.4.3.4 社会的便益と経済発展        
3.7.4.3.5 生活の質  
3.8 核融合エネルギー企業プロフィール  (46社プロフィール)    
 
 
 

4 新興先進原子力技術

4.1 先進原子炉コンセプト  
4.1.1    はじめに    
4.1.2    加速器駆動システム(ADS)  
4.1.2.1 技術的アーキテクチャ  
4.1.2.2 廃棄物核変換能力      
4.1.2.3 現在の開発状況  
4.1.2.4 市場への応用と経済学
4.1.3    走行波型原子炉(TWR)  
4.1.3.1 繁殖燃焼コンセプト  
4.1.3.2 テラパワー社のナトリュウム:最初のTWRの進化       
4.1.3.3 資源への影響 
4.1.3.4 開発の課題      
4.1.3.5 市場予測と経済性 
4.1.3.6 戦略的意義 
4.1.4    核融合-核分裂ハイブリッドシステム 
4.1.4.1 ハイブリッドの利点 
4.1.4.2 廃棄物核変換への応用    
4.1.4.3 技術的構成       
4.1.4.4 現状と開発ギャップ  
4.1.4.5 経済的・戦略的評価 
4.2 エネルギー変換     
4.2.1    先進エネルギー変換入門  
4.2.2    直接エネルギー変換技術       
4.2.2.1 物理的原理とアプローチ 
4.2.2.2 熱電子変換:最も近い将来の技術  
4.2.2.3 サーモフォトボルタイクス:フォトニック・アプローチ       
4.2.2.4 直接電荷収集:究極の変換 
4.2.2.5 市場分析と経済性       
4.3 特殊原子炉応用    
4.3.1    はじめに    
4.3.2    宇宙原子力システム 
4.3.2.1 歴史的背景と現在の復活 
4.3.2.2 技術的要件と課題    
4.3.2.3 現在活動中のプログラム        
4.3.2.4 市場予測と戦略的重要性  
4.3.3    大深度地下マイクロリアクター   
4.3.3.1 戦略的根拠と起源 
4.3.3.2 技術的コンセプトと課題 
4.3.3.3 概念設計アプローチ       
4.3.3.4 アプリケーションと市場分析    
4.3.3.5 開発スケジュールと障壁  
4.3.3.6 経済分析    
4.3.4    液体金属マイクロリアクター   
4.3.4.1 技術の基礎   
4.3.2.2 技術要件と課題 
4.3.4.3 主要な設計革新   
4.3.4.4 市場応用と経済  
4.3.4.5 展開のタイムラインと商業化の道筋  
4.3.4.6 技術的課題とリスク軽減  
4.3.4.7 戦略的意味 
4.4 先進燃料サイクル 
4.4.1    先進燃料サイクル入門   
4.4.2    先進的再処理技術  
4.4.2.1 先進的再処理アプローチ 
4.4.2.2 統合燃料サイクルコンセプト        
4.4.2.3 経済的・政策的課題     
4.4.2.4 パートナーシップの発展
4.4.2.5 廃棄物影響分析
4.4.3 トリウム燃料サイクルの展開
4.4.3.1 トリウム燃料サイクルの基礎
4.4.3.2 核拡散抵抗性:U-232 の課題       
4.4.3.3 現在のトリウム開発プログラム   
4.4.3.4 溶融塩炉:トリウムの最良の希望 
4.4.3.5 経済的・資源的評価  
4.4.3.6 市場予測と地域戦略 
4.4.3.7 戦略的評価 
4.4.4    アクチニド燃焼と核変換システム 
4.4.4.1 マイナーアクチニド問題 
4.4.4.2 核変換技術とアプローチ 
4.4.4.3 効果的な核変換のためのシステム要件 
4.4.4.4.4.4.5 シナリオと影響分析 
4.4.4.6 経済・投資分析  
4.4.4.7 戦略的考察       
4.5 AIとデジタル技術   
4.5.1    原子力におけるAIとデジタルイノベーションの紹介  
4.5.2    自律型AI設計原子炉   
4.5.2.1 AI設計能力と応用      
4.5.2.  2 設計最適化の例  
4.5.2.3 自律制御と運転 
4.5.2.4 現在の開発活動 
4.5.2.5 規制上の課題と解決策   
4.5.2.6 市場予測   
4.5.3    原子力エネルギーへの量子コンピューティング応用      
4.5.3.1 原子力応用における量子の優位性  
4.5.3.2 現在のハードウェアの状況と開発  
4.5.3.3.3 パイロットプログラムと初期の応用  
4.5.3.4 量子コンピューティングによるデジタルツインの進化  
4.5.3.5 原子力工学のための量子アルゴリズム 
4.5.3.6 市場開発と投資   
4.5.3.7 開発課題      
4.5.3.8 戦略的意味合い 
4.6 統合エネルギーシステム   
4.6.1    統合原子力エネルギーシステム入門  
4.6.2    原子力と水素の生産統合  
4.6.2.1 生産技術と効率      
4.6.2.2 原子炉と水素システムのマッチング 
4.6.2.3 積極的な開発プログラム  
4.6.2.4 市場開発と経済性   
4.6.2.5 最終用途 
4.6.2.6 統合アーキテクチャと運営戦略 
4.6.3    産業プロセス熱利用 
4.6.3.1 産業用熱の要件と原子力ソリューション        
4.6.3.2 原子炉と産業技術のマッチング        
4.6.3.3 積極的な産業パートナーシップ  
4.6.3.4 経済分析と価値提案 
4.6.3.5 統合産業エネルギーパーク構想 
4.6.3.6 展開シナリオと市場予測      
4.6.3.7 地域戦略と政策環境  
4.6.3.8 技術的・制度的障壁 
4.6.4    多品種エネルギーセンター  
4.6.4.1 製品ポートフォリオとバリューストリーム  
4.6.4.2 システムアーキテクチャと統合 
4.6.4.3 詳細システム例-先進多品種センター  
4.6.4.4 収益の最適化と経済パフォーマンス 
4.6.4.5 動的最適化と制御 
4.6.4.6 市場予測と展開シナリオ      
4.6.4.7 技術イネーブラーと要件     
4.6.4.8 戦略的価値と市場変革  
4.7 技術の準備状況と投資状況 
4.8 市場価値と投資要件 
4.9 企業プロファイル  (10社のプロファイル)    
 

5 付録 

5.1 調査方法     

 

6  参考文献   

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図表リスト

表の一覧

表1 地域別市場ポテンシャル分析             
表2 産業部門技術要件分析         
表3 市場推進要因進化マトリクス      
表4 核兵器運搬モデルの進化
表5 産業用原子力発電の導入を推進する要因
表6 進行中の産業用SMRプロジェクト(北米および欧州)           
表7 需要シナリオ:政策枠組みと経済状況
表8 比較政策支援レベル
表9 政策進展の前提(2025-2050年)
表10 地域政策の背景
表11 SMR採用の動機
表12 原子力技術の世代
表13 SMR建設経済学
表14 SMRの資本コスト vs. 従来の原子力発電所プロジェクト 
表15 SMRと他の型式とのコスト比較
表16 SMRの利点
表17 原子炉型別のSMR技術能力          
表18 産業用途のSMRエネルギー技術比較          
表19 土地利用効率の比較(1エーカー当たりの年間エネルギー生産量)
表20 コスト進化の比較(2025-2050年)
表21 SMR導入の上位産業部門(2050年まで) 
表22 SMR市場成長の軌跡、2025-2045年
表23 地域別のSMR市場の可能性(誓約発表シナリオ、2050年)           
表24 SMR産業市場の上位:詳細分析(変革+発表済み誓約シナリオ)       
表25 SMR市場変革の重要な推進要因
表26 原子力小型モジュール炉(SMR)の技術動向
表27 原子力小型モジュール炉(SMR)の規制状況
表28 世代別の設計
表29 確立された原子力技術
表30 SMRの利点と欠点
表31 従来の原子炉との比較
表32 北米-SMR利用可能市場(GW)
表33 欧州-SMR利用可能市場(GW)  
表34 産業エネルギー要件とSMRの整合性   
表35 SMRプロジェクト           
表36 原子炉クラス別プロジェクトタイプ
表37 SMR技術ベンチマーク
表38 SMRタイプの比較:軽水炉、高温ガス炉、FNR、および MSR
表39 PWR の種類
表40 加圧水型原子炉(PWR)の主な特徴
表41 主要な第 III 世代/第 III+ 世代設計の比較        
表42 第 4 世代原子炉の設計   
表43 加圧水型重水炉の主な特徴       
表44 沸騰水型原子炉(BWR)の主な特徴
表45 高温ガス炉-ランキン vs. ブレトン vs. ブレイトン
表46 高温ガス炉(HTGR)の主な特徴      
表47 LMFRと他の第四世代原子炉との比較
表48 SMRの市場と用途         
表49 SMRの用途とその市場シェア、2025-2045年
表50 産業部門の評価枠組み
表51 開発状況
表52 経路の比較
表53 導入シナリオの比較(発表された誓約、2050年)       
表54 技術の開発状況
表55 歴史的原子力船の経験
表56 SMRの市場課題         
表57 世界のエネルギーミックス予測、2025-2045年
表58 エネルギー需要予測(2025-2045年)
表59 主要コンポーネントとシステム
表60 SMRの主な安全機能
表61 先進的製造技術
表62 SMRの新技術と今後の開発
表63 SMR認可プロセス年表
表64 原子炉タイプ別SMR市場規模(2025-2045年)
表65 用途別SMR市場規模(2025-2045年)
表66 地域別SMR市場規模、2025-2045年
表67 SMR建設と運転のコスト内訳
表68 SMRプロジェクトの資金調達モデル
表69 地域別のSMR容量追加予測(2025-2045年)
表70 SMRにおける競争戦略    
表71 原子力小型モジュール炉(SMR)市場ニュース 2022-2024年
表72 新製品開発とイノベーション   
表73 SMR民間投資
表74 主なSMRプロジェクトとその状況(2025年)
表75 SMR導入シナリオ:FOAK 対 NOAK
表76 SMR 導入スケジュール(2025-2045年) 
表77 SMR 産業における部門別雇用創出
表78 他のクリーン・エネルギー技術との比較
表79 炭素排出量の比較:
表80 SMRの炭素排出削減ポテンシャル(2025-2045年)
表81 土地利用の比較: SMR と従来の原子力発電所
表82 水使用量の比較: SMR と従来の原子力発電所
表83 各国のSMR研究開発に対する政府資金
表84 各国のSMR開発を支援する政府の取り組み
表85 国の原子力政策
表86 SMR固有の支援プログラム
表87 SMR技術に対するR&D資金の配分
表88 SMR開発における国際協力ネットワーク
表89 輸出規制と核不拡散措置
表90 SMRの開発と導入における技術的課題
表91 SMR商業化における経済的課題
表92 SMR生産における規模の経済性
表93 市場競争:SMR vs. その他のクリーン・エネルギー技術        
表94 SMR採用のための規制上の課題
表95 世界的なSMRの規制調和への取り組み
表96 SMR運転の責任と保険モデル
表97 SMR実施のための社会的・政治的課題
表98 SMR技術の核不拡散対策
表99 SMRの廃棄物管理戦略
表100 エネルギーシステムにおけるSMRの脱炭素化の可能性
表101 産業プロセス熱におけるSMRの用途
表102 SMRを用いたオフグリッドおよび遠隔地電力ソリューション
表103 SMR市場の進化シナリオ、2025-2045年
表104 SMRの長期市場予測(2045年以降)
表105 原子力エネルギーにおける潜在的破壊的技術
表106 SMRを統合した世界のエネルギー・ミックス・シナリオ(2045年)
表107 SMR投資のROI予測、2025-2045年
表108 リスク評価と緩和戦略
表109 他のエネルギー投資との比較分析
表110 SMRプロジェクトの官民パートナーシップモデル  
表111 核融合エネルギーと他の電源との比較
表112 核融合エネルギーの民間および公的資金調達 2021-2025年
表113 核融合エネルギー投資資金調達、企業別 
表114 核融合の主要材料と部品       
表115原子炉クラス別商業状況         
表116 原子炉タイプ別市場
表117 分野別用途
表118 商業核融合における燃料
表119 燃料別商業核融合市場
表120 核融合エネルギー商業化の市場促進要因
表121 核融合エネルギーにおける国家戦略
表122 核融合反応の種類と特徴
表123 核融合反応のエネルギー密度の利点
表124 Q値
表125 核融合エネルギーからの電力生産経路
表126 工学効率係数
表127 伝熱と電力変換 
表128 核融合と核分裂
表129 核融合と核分裂の長所と短所
表130 安全性の側面
表131 廃棄物管理への配慮と放射能
表132  国際的な規制の動き 
表133 核融合規制と政策支援に対する地域的アプローチ
表134 商業核融合における反応            
表135 代替クリーンエネルギー源
表136 導入率の限界とスケーリングの課題
表137 磁気閉じ込めアプローチの比較
表138 プラズマの安定性と閉じ込めの革新
表139 慣性閉じ込め技術        
表140 慣性閉じ込め核融合 製造とスケーリングの障壁
表141 慣性閉じ込め核融合エネルギーの商業的実現可能性
表142 高繰り返し率アプローチ
表143 ハイブリッド・アプローチと代替アプローチ
表144 新たな代替概念
表145 コンパクト核融合アプローチ
表146 比較優位性と技術的課題
表147 アニュートロン核融合アプローチ
表148 D-T炉のトリチウム自給の課題
表149 サプライチェーンに関する考察
表150 部品メーカーと専門サプライヤー
表151 エンジニアリングサービスと試験インフラ
表152 デジタル・ツイン技術と先進シミュレーション・ツール
表153 プラズマ物理学と原子炉運転におけるAIの応用
表154 商業核融合アプローチの比較分析
表155 フィールド反転配置(FRC)開発者のスケジュール
表156 慣性、磁気慣性、Z ピンチ展開
表157 企業別商業プラント導入予測
表158 純粋慣性閉じ込め核融合の商業化
表159 核融合エネルギー研究への公的資金提供
表160 技術アプローチの商業化順序
表161 燃料サイクル開発への依存
表162 コスト軌道予測
表163 従来型トカマクと球状トカマクの比較
表164 ITERの仕様
表165 設計原理とトカマクに対する優位性
表166 ステラレータとトカマクの比較
表167 トカマクの設計原理とトカマクに対する優位性トカマクとの比較分析              
表167 ステラレータの商業開発
表168 技術原理と設計上の利点
表169 商業時系列の評価
表170 慣性閉じ込め核融合(ICF)の動作原理
表171 慣性閉じ込め核融合の商業開発
表172 慣性閉じ込め核融合の資金調達
表173 レーザー駆動慣性閉じ込め核融合の時系列表
表174 代替アプローチ
表175 磁化ターゲット核融合(MTF) 技術概要と動作原理
表176 磁化ターゲット核融合(MTF) 商業開発
表177 Zピンチ核融合 技術原理と運転特性
表178 Zピンチ核融合の商業的開発
表179 商業的実行可能性評価
表180 パルス磁場核融合の商業的開発
表181 核融合のための重要材料
表182 世界のバリューチェーン
表183 HTCの需要予測と製造ボトルネック
表184 最初の壁の課題と材料要件
表185 セラミック、
表186 固体状態と流体(液体金属または溶融塩)ブランケット概念の比較
表187 増殖ブランケット材料の技術成熟度評価
表188 濃縮のための COLEX プロセスの代替案
表189 リチウム分離方法の比較
表190 リチウムの電池市場との競合
表191 核融合アプローチ別の主要構成要素概要
表192 産業プロセス熱用途の核融合エネルギー
表193 公的資金調達メカニズムとプログラム
表194 企業投資
表195 構成要素と材料供給の機会
表196 制御システムと診断イノベーション
表197 高温超電導体(HTS)技術の進歩
表198 市場導入パターンと普及率
表199 送電網統合とエネルギー市場への影響
表200 特化型アプリケーション開発経路
表201 エネルギー生産者パートナーシップ戦略
表202 技術ライセンス供与と商業化経路
表203 リスク分散アプローチ
表204 技術マイルストーン達成要件
表205 サプライチェーン開発の必須要件
表206 資本形成メカニズム
表207 加速器駆動システム-技術仕様書    
表208 ADS市場発展タイムライン
表209 進行波炉の技術的特性
表210 進行波炉の開発
表211 TWR市場シナリオ(2040-2070年)
表212 核融合-核分裂ハイブリッド炉の特徴             
表213 核融合-核分裂ハイブリッドコンセプト           
表214 核融合-核分裂ハイブリッド炉開発ロードマップ           
表215 直接エネルギー変換技術              
表216 原子力用次世代DECシステム      
表217 直接エネルギー変換市場予測 
表218 宇宙原子力発電システム 
表219 宇宙原子力システム開発企業        
表220 宇宙原子力システム市場(2030-2060年) 
表221 深地層マイクロリアクターの特徴        
表222 深地層炉のコンセプト
表223 深地層マイクロリアクターの応用              
表224 深地層炉開発の障壁
表225 液体金属マイクロリアクターの技術仕様   
表226 液体金属マイクロリアクターの企業(2024-2025年)  
表227 液体金属マイクロリアクターの設計革新               
表228 液体金属マイクロリアクターの市場セグメント   
表229 液体金属マイクロリアクターの展開ロードマップ    
表230 液体金属マイクロリアクターの課題 
表231 先進的核燃料再処理技術  
表232 次世代再処理システム 次世代再処理システム            
表233 先進再処理市場予測(2030-2060年)      
表234 再処理技術開発企業  
表235 廃棄物管理に対する先進再処理の影響  
表236 トリウム vs. ウラン燃料サイクル比較            
表237 トリウム燃料炉技術
表238 活発なトリウム燃料サイクル企業 (2024-2025年)  
表239 トリウム燃料サイクル開発の障壁
表240 トリウム燃料サイクル市場の発展(2030-2070年)
表241 地域別トリウム導入戦略
表242 Long-使用済み核燃料中の長寿命アクチニド
表243 アクチニド核変換技術  
表244 アクチニド燃焼の技術要件
表245 アクチニド燃焼開発プログラム
表246 核変換展開シナリオ
表247 アクチニド燃焼インフラ投資(2030-2070年)
表248 先進原子炉設計におけるAI応用
表249 AI設計最適化領域            
表250 原子炉の自律性レベル      
表251 原子炉におけるAI(2024-2025年) 
表252 AI規制枠組みの策定
表253 原子力市場におけるAIの価値(2025-2060年)             
表254 原子力における量子コンピューティング応用               
表255 量子コンピューティングハードウェア開発               
表256 原子力における量子コンピューティングパイロットプログラム(2024-2026年)           
表257 古典的デジタルツインと量子デジタルツイン
表258 主要な量子アルゴリズムと原子力応用
表259 原子力市場における量子コンピューティングの予測
表260 原子力応用における量子コンピューティングの障壁
表261 原子力水素製造技術
表262 原子炉と水素製造の適合性
表263 原子力と水素の統合プロジェクト(2024-2025年)
表264 原子力水素市場予測(2030-2060年)   
表265 原子力水素最終用途市場     
表266 原子力水素統合モデル
表267 産業プロセス熱要件
表268 産業用途への原子炉適合性             
表269 原子力-産業プロセス熱プロジェクト            
表270 産業プロセス熱の経済性-原子力 vs.化石燃料       
表271 統合産業エネルギーパーク構想(具体例)
表272 産業プロセス熱市場予測(2030年-2060年)
表273 地域別原子力による産業用脱炭素化       
表274 産業用原子力熱統合の課題            
表275 多品種原子力エネルギーセンターのアウトプット              
表276 多品種エネルギーセンターの構成  
表277 統合原子力エネルギーコンプレックス-技術仕様(2040年シナリオ)    
表278 多品種製品の収益ストリームと最適化(2040年シナリオ)
表279 リアルタイムのエネルギー製品最適化戦略     
表280 多品種エネルギーセンター展開予測    
表281 マルチプロダクトセンターを可能にするテクノロジー
表282 技術成熟度と商業化タイムラインの概要
表283 技術分野別累積市場価値(2025-2060年)
 
 
 

図一覧

図1 小型モジュール炉(SMR)の運転概略図
図2 リンロンワン
図3 原子炉設計
図4 ロールス・ロイス SMR 設計
図5 加圧水型原子炉
図6 CAREM 原子炉
図7 ウェスチングハウス・ニュークリア AP300TM小型モジュール炉
図8 先進 CANDU 型原子炉(ACR-300)の概略図
図9 GE 日立の BWRX-300
図10 HTR-PM デモの原子力島
図11 U バッテリーの概略図
図12 テラパワー社の Natrium
図13 ロシアの BREST-OD-300
図14 テレストリアル・エナジー社のの IMSR
図15 モルテックス・エナジーの SSR
図16 ウェスチングハウスのeVinci 
図17 GE Hitachi PRISM
図18 Leadcold SEALER
図19 SCWR の概略図
図20 SMR 市場の SWOT 分析
図21 原子力 SMR のバリューチェーン
図22 世界の SMR 容量予測、
図22 世界のSMR容量予測(2025-2045 年)
図23 さまざまなエネルギー部門における SMR 市場の浸透
図24 SMR 燃料サイクル図
図25 小型モジュール式原子炉を備えた発電所
図26 原子力と再生可能エネルギーのハイブリッド・エネルギー・システム構成
図27 さまざまな SMR 技術の技術的準備レベル
図28 技術ロードマップ(2025-2045年)
図29 ニュースケール・パワー社の VOYGRTMSMR 発電所の設計
図30 中国の HTR-PM 実証プロジェクトのレイアウト
図31 ロシアの浮体式原子力発電所の概略図
図32 ARC-100 ナトリウム冷却高速炉
図33 ACP100 SMR
図34 ディープ・フィッション加圧水型原子炉の概略図
図35 NUWARD SMR の設計
図36 ニュースケール・パワー社の SMR プラントのレンダリング画像
図37 オクロ・オーロラ・パワーハウス原子炉
図38 複数の LDR-50 ユニットプラント
図39  AP300™Small Modular Reactor
図40  The fusion energy process
図41 A fusion power plant 
図42 Experimental inferred Lawson parameters
図43 ITER nuclear fusion reactor
図44 Comparing energy density and CO₂ emissions of major energy sources
図45 Timeline and Development Phases
図46 Schematic of a D-T 核融合反応の概略図
図47 従来型トカマクと球形トカマクの比較
図48  Wendelstein 7-X ステラレータの内部
図49 Wendelstein 7-X プラズマと磁石の層
図50 Z ピンチ装置
図51 Sandia National Laboratory'
図53 キンク不安定性
図54 ヘリオンの核融合発電機
図55 トカマクの概略
図図56 従来型トカマクアプローチと球形トカマクアプローチの SWOT 分析
図57 商業トカマク核融合のロードマップ
図58 ステラレータアプローチの SWOT 分析
図59 FRC 技術の SWOT 分析
図60 ICF の商業発電の SWOT 分析
図61 磁化ターゲット核融合の SWOT 分析
図62 磁化ターゲット核融合(MTF)のロードマップ
図63 Zピンチ炉のSWOT 分析
図64 パルス磁場核融合の SWOT 分析とタイムライン予測
図65 核融合用 HTS の SWOT 分析
図66 ブリーダーブランケット材料のバリューチェーン
図67 リチウム6 同位体分離要件
図68 商業的展開のタイムライン予測
図69 コモンウェルス・フュージョン・システムズ(CFS)セントラル・ソレノイド・モデル・コイル(CSMC)
図70 一般核融合炉プラズマ・インジェクター
図71 ヘリオン・ポラリス装置
図72 ノバトロンの核融合炉設計
図73 リアルタ・フュージョン・タンデム・ミラー炉
図74 プロキシマ・フュージョン・ステラリス核融合プラント
図75 ZAP エナジー核融合炉心
図76 液体フッ化物トリウム炉の概略図

 

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Summary

 

The advanced nuclear technologies market encompasses three primary segments driving the future of clean energy: Small Modular Reactors (SMRs), Nuclear Fusion, and Emerging Advanced Technologies. Together, these innovations address the dual imperatives of powering exponential AI computing growth and achieving global decarbonization targets, with cumulative market projections exceeding $15 trillion through 2060.
 
Small Modular Reactors (SMRs) represent the most commercially mature segment, with multiple designs approaching deployment between 2025-2030. SMRs are advanced fission reactors with power output typically under 300 MWe, designed for factory fabrication and modular deployment. Unlike traditional large nuclear plants requiring 8-12 years for construction, SMRs can be manufactured in controlled factory environments and deployed in 12-24 months, dramatically reducing capital risk and enabling incremental capacity additions matching demand growth.
 
The SMR market spans multiple reactor types including Light Water Reactors (LWRs) led by NuScale Power's VOYGR system and Rolls-Royce UK SMR, High-Temperature Gas-Cooled Reactors (HTGRs) such as X-energy's Xe-100 and China's operational HTR-PM, Molten Salt Reactors from Terrestrial Energy and Moltex Energy, and various microreactor designs from companies including Last Energy, Westinghouse (eVinci), and BWXT. Global SMR capacity is projected to reach 50-150 GWe by 2045, with market values of $200-500 billion driven by applications in electricity generation, industrial process heat, remote power, hydrogen production, and increasingly, AI data center applications.
 
Major technology companies have recognized SMRs as essential for powering AI computing infrastructure. The combination of 24/7 operation, decades-long fuel cycles, compact footprint, and carbon-free generation aligns perfectly with data center requirements for reliable, sustainable power. Companies like NuScale, Oklo, and Kairos Power are actively pursuing partnerships with tech companies for dedicated data center deployments. Regional deployment is led by North America (particularly U.S. and Canada), China, Russia, and increasingly Europe and Middle East nations seeking energy independence and decarbonization pathways.
 
Nuclear Fusion represents the longest-term but potentially most transformative segment, offering virtually unlimited clean energy through the same process powering the sun. Recent breakthroughs including the National Ignition Facility's achievement of fusion ignition in December 2022 have catalyzed unprecedented private investment, with over $7 billion raised by private fusion companies since 2021. The fusion sector encompasses diverse technical approaches: magnetic confinement (tokamaks and stellarators) pursued by Commonwealth Fusion Systems, Tokamak Energy, and Type One Energy; inertial confinement from companies like First Light Fusion, Marvel Fusion, and Focused Energy; and alternative approaches including field-reversed configurations (Helion Energy, TAE Technologies), Z-pinch (Zap Energy), and magnetized target fusion (General Fusion).
 
Commercial fusion timeline projections range from 2030s for first demonstrations to 2040-2050 for widespread deployment. Commonwealth Fusion Systems targets grid power by 2030 with its SPARC demonstration and ARC commercial plant. Helion Energy has signed the world's first fusion power purchase agreement with Microsoft for 50 MW by 2028. The fusion market is projected to reach $40-150 billion by 2045 for initial commercial plants, expanding to $500 billion-$1.5 trillion by 2060 as technology matures. Critical materials including high-temperature superconductors, plasma-facing materials, and tritium breeding blankets represent substantial supply chain opportunities. AI data centers are identified as ideal early fusion customers due to their massive power requirements, tolerance for higher costs in exchange for reliability, and long-term energy security needs.
 
Emerging Advanced Technologies complement SMRs and fusion with specialized innovations addressing niche high-value markets. This segment includes: Accelerator-Driven Systems and actinide burning for nuclear waste transmutation; Traveling Wave Reactors (TerraPower's Natrium) offering decades of operation without refueling; advanced fuel cycles including thorium deployment by Copenhagen Atomics, Thorizon, and ThorCon; space nuclear systems for lunar and Mars missions; liquid metal microreactors specifically optimized for data centers; and integrated energy systems producing electricity, hydrogen, and industrial heat simultaneously. Revolutionary energy conversion technologies promise 70%+ efficiency versus 33-45% for conventional plants, while AI and quantum computing applications enable autonomous reactor design and operation.
 
The convergence of these three segments creates a comprehensive nuclear technology ecosystem addressing energy needs from immediate (SMRs deploying now) to medium-term (fusion demonstrations in 2030s) to long-term (advanced concepts maturing 2040-2060), with AI computing demand accelerating commercialization across all segments by providing guaranteed high-value customers willing to pay premium pricing for reliable carbon-free power.
 
"The Global Advanced Nuclear Technologies Market 2026-2045" provides comprehensive analysis of the three primary segments transforming nuclear energy: Small Modular Reactors (SMRs), Nuclear Fusion, and Emerging Advanced Technologies. This authoritative report examines how these innovations are being rapidly commercialized to meet explosive AI computing demands while enabling global decarbonization, with detailed technical assessments, deployment timelines, competitive landscapes, and strategic insights for technology companies, utilities, data center operators, investors, and policymakers.
 
Report Contents include
  • SMR Technology Overview: Definition, Characteristics, Evolution, Comparison with Traditional Nuclear
  • SMR Types and Designs: Light Water Reactors (PWR, BWR, PHWR variants), High-Temperature Gas-Cooled Reactors, Molten Salt Reactors, Fast Neutron Reactors, Microreactors, Heat Pipe Reactors, Liquid Metal Cooled Systems
  • Technical Analysis: Design Principles, Key Components, Safety Features and Passive Systems, Fuel Cycle Management, Advanced Manufacturing, Modularization and Factory Fabrication, Grid Integration
  • SMR Applications: Electricity Generation, Industrial Process Heat, Hydrogen Production, Desalination, Remote/Off-Grid Power, District Heating, AI Data Center Power
  • Regional Market Analysis: North America (U.S., Canada), Europe (UK, France, others), Asia-Pacific (China, Korea, Japan), Middle East, Russia
  • Economic Analysis: Capital Costs (FOAK vs NOAK), Financing Models, ROI Projections, Comparison with Alternatives
  • Regulatory Framework: NRC Approach, IAEA Guidelines, ENSREG Perspective, Licensing Processes, Harmonization Efforts
  • SMR Market Projections 2026-2045: Capacity Additions by Region and Type, Market Value Forecasts, Deployment Scenarios
  • Company Profiles: NuScale Power, Rolls-Royce SMR, X-energy, GE Hitachi, Westinghouse, Holtec, Kairos Power, Last Energy, Terrestrial Energy, Moltex Energy, BWXT, CNNC, Rosatom, and 20+ additional companies
  • Fusion Fundamentals: Physics Principles, Fuel Cycles (D-T, D-D, Aneutronic), Power Production, Comparison with Fission
  • Magnetic Confinement Technologies: Tokamaks (Conventional and Spherical), Stellarators, Field-Reversed Configurations
  • Inertial Confinement Technologies: Laser-Driven Fusion, Projectile/Pulsed Systems, Z-Pinch Approaches
  • Alternative and Hybrid Approaches: Magnetized Target Fusion, Compact Fusion Concepts, Emerging Technologies
  • Critical Materials and Components: High-Temperature Superconductors, Plasma-Facing Materials, Breeder Blankets, Tritium Systems, Specialized Components (capacitors, lasers, vacuum systems)
  • Fusion Development Timelines: Technology Readiness by Approach, Commercial Deployment Projections 2030-2060, Technical Milestones
  • Investment Landscape: Private Funding Trends ($7B+ raised), Government Programs, Public-Private Partnerships, Corporate Investments
  • Fusion for AI Applications: Power Requirements Matching, Tech Company Partnerships (Helion-Microsoft, others), Economics of Premium Power
  • Regulatory Framework: International Developments, Regional Approaches, Licensing Pathways
  • Fusion Market Projections 2026-2060: Demonstration Phase (2030-2040), Initial Commercial (2040-2050), Mature Deployment (2050-2060)
  • Company Profiles: Commonwealth Fusion Systems, Helion Energy, TAE Technologies, Tokamak Energy, General Fusion, Type One Energy, Zap Energy, First Light Fusion, Marvel Fusion, Focused Energy, and 35+ additional companies
  • Advanced Reactor Concepts: Accelerator-Driven Systems, Traveling Wave Reactors (TerraPower Natrium), Fusion-Fission Hybrids
  • Revolutionary Energy Conversion: Direct Conversion Technologies, Thermionic/Thermophotovoltaic Systems
  • Specialized Applications: Space Nuclear Systems (NASA programs), Deep Underground Microreactors, Liquid Metal Microreactors for Data Centers
  • Advanced Fuel Cycles: Reprocessing Technologies, Thorium Fuel Cycle (Copenhagen Atomics, Thorizon, ThorCon), Actinide Burning
  • AI and Digital Technologies: Autonomous Reactor Design, Quantum Computing Applications, Predictive Maintenance, Digital Twins
  • Integrated Energy Systems: Nuclear-Hydrogen Production, Industrial Process Heat, Multi-Product Energy Centers
  • Technology Readiness Assessment: TRL by Technology, Commercial Timelines, Investment Requirements
  • Market Projections: Cumulative Value by Technology 2025-2060
  • AI Computing Power Requirements: Load Profiles, 24/7 Operation, Growth Projections to 2045
  • Nuclear-AI Integration: Technical Requirements (99.99%+ Availability), Economic Benefits (Premium Pricing), Carbon-Free Computing
  • Technology Suitability Analysis: SMRs for Near-Term (2026-2035), Fusion for Long-Term (2035-2050), Microreactors for Distributed Computing
  • Case Studies: Tech Company Nuclear Strategies (Google, Microsoft, Amazon), Vendor Partnerships, Planned Deployments
  • Market Sizing: Data Center Nuclear Demand by Segment, Regional Deployment, Investment Requirements
  • Competitive Landscape: Technology Positioning, Partnership Strategies, Regional Competition
  • Investment Analysis: Capital Requirements by Technology, Risk-Return Profiles, Public-Private Models, Venture Capital Trends
  • Policy and Regulatory Environment: Government Support Programs, R&D Funding, International Cooperation, Export Controls
  • Supply Chain Analysis: Critical Materials, Component Manufacturing, Strategic Dependencies
  • Challenges and Opportunities: Technical Barriers, Economic Viability, Regulatory Hurdles, Market Adoption Pathways
Companies Profiled include
 
Aalo Atomics, ARC Clean Technology, Astral Systems, Avalanche Energy, Blue Capsule, Blue Laser Fusion, Blykalla, BWXT Advanced Technologies, China National Nuclear Corporation (CNNC), Commonwealth Fusion Systems (CFS), Copenhagen Atomics, Deep Fission, Deutelio AG, EDF, Electric Fusion Systems, Energy Singularity, ENN Science and Technology Development Co., Ex-Fusion, First Light Fusion, Flibe Energy, Focused Energy, Fuse Energy, GE Hitachi Nuclear Energy, General Atomics, General Fusion, HB11 Energy, Helical Fusion, Helicity Space, Helion Energy, Hexana, HHMAX-Energy, Holtec International, Hylenr, Inertia Enterprises, Kairos Power, Kärnfull Next, Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI), Kyoto Fusioneering, Last Energy, Longview Fusion, Marvel Fusion, Metatron, Moltex Energy, Naarea, Nano Nuclear Energy, NearStar Fusion, Neo Fusion, Newcleo, Novatron Fusion Group AB, nT-Tao, NuScale Power, Oklo, OpenStar, Pacific Fusion and more...

 

 



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Table of Contents

1   EXECUTIVE SUMMARY   

1.1   Market Opportunity and Scale   
1.1.1    Small Modular Reactors: Near-Term Commercial Readiness       
1.1.2    Fusion Energy: Long-Term Transformative Potential    
1.1.3    Molten Salt Reactors, Microreactors, and Supporting Technologies   
1.2   Industrial Application Requirements and Market Segmentation
1.2.1    Technical Requirements Analysis by Sector   
1.2.2    SMR Technical Capability Matching     
1.3   Market Access Scenarios and Deployment Pathways       
1.3.1    Four Supply Scenarios Define Market Boundaries
1.3.2    Four Demand Scenarios Reflect Policy and Economic Conditions   
1.4   Regional Market Access Analysis    
1.5   Top Industrial Markets and Deployment Timeline 
1.5.1    Market Segmentation and Opportunity Analysis   
1.5.2    Market Evolution Timeline and Sequencing    
1.6   Critical Market Drivers and Transformation Requirements   
1.7   Advanced Nuclear Delivery Models and Manufacturing Innovation    
1.7.1    Evolution from Construction to Manufacturing     
1.7.2    Shipyard Manufacturing Approach
1.7.3    Mass Manufacturing Approach   
1.8   Current Industrial Energy Challenges   
1.9   Industrial Nuclear Energy Case Studies      
1.10     Competitive Position and Strategic Implications  
1.10.1 Technology Comparison and Differentiation    
1.11     Pathway to Market Transformation 
1.12     Policy and Economic Framework    
1.12.1 Policy Support Composition and Mechanisms:    
 
 

2   NUCLEAR SMALL MODULAR REACTORS (SMR)    

2.1   Introduction   
2.1.1    The nuclear industry
2.1.2    Nuclear as a source of low-carbon power 
2.1.3    Challenges for nuclear power    
2.1.4    Construction and costs of commercial nuclear power plants     
2.1.5    Renewed interest in nuclear energy     
2.1.6    Projections for nuclear installation rates    
2.1.7    Nuclear energy costs     
2.1.8    SMR benefits 
2.1.9    Industrial Market Opportunity   
2.1.10 Decarbonization    
2.2   Market Forecast     
2.3   Market Drivers for Industrial Deployment   
2.4   Technological Trends     
2.5   Regulatory Landscape    
2.6   Definition and Characteristics of SMRs      
2.7   Established nuclear technologies   
2.8   History and Evolution of SMR Technology  
2.8.1    Nuclear fission    
2.8.2    Controlling nuclear chain reactions    
2.8.3    Fuels   
2.8.4    Safety parameters     
2.8.4.1 Void coefficient of reactivity
2.8.4.2 Temperature coefficient    
2.8.5    Light Water Reactors (LWRs)    
2.8.6    Ultimate heat sinks (UHS)    
2.9   Advantages and Disadvantages of SMRs   
2.10     Comparison with Traditional Nuclear Reactors     
2.11     Market Access Scenarios     
2.12     Industrial Technical Requirements and SMR Capabilities    
2.13     Current SMR reactor designs and projects
2.14     Types of SMRs    
2.14.1 Designs    
2.14.2 Coolant temperature     
2.14.3 The Small Modular Reactor landscape   
2.14.4 Light Water Reactors (LWRs)    
2.14.4.1    Pressurized Water Reactors (PWRs)    
2.14.4.1.1   Overview     
2.14.4.1.2   Key features   
2.14.4.1.3   Examples   
2.14.4.2    Pressurized Heavy Water Reactors (PHWRs)   
2.14.4.2.1   Overview     
2.14.4.2.2   Key features   
2.14.4.2.3   Examples   
2.14.4.3    Boiling Water Reactors (BWRs)    
2.14.4.3.1   Overview     
2.14.4.3.2   Key features   
2.14.4.3.3   Examples   
2.14.5 High-Temperature Gas-Cooled Reactors (HTGRs)
2.14.5.1    Overview     
2.14.5.2    Key features   
2.14.5.3    Examples   
2.14.6 Fast Neutron Reactors (FNRs)   
2.14.6.1    Overview     
2.14.6.2    Key features   
2.14.6.3    Examples   
2.14.7 Molten Salt Reactors (MSRs)    
2.14.7.1    Overview     
2.14.7.2    Key features   
2.14.7.3    Examples   
2.14.8 Microreactors     
2.14.8.1    Overview     
2.14.8.2    Key features   
2.14.8.3    Examples   
2.14.9 Heat Pipe Reactors   
2.14.9.1    Overview     
2.14.9.2    Key features   
2.14.9.3    Examples   
2.14.10    Liquid Metal Cooled Reactors   
2.14.10.1    Overview     
2.14.10.2    Key features   
2.14.10.3    Examples   
2.14.11    Supercritical Water-Cooled Reactors (SCWRs)     
2.14.11.1    Overview     
2.14.11.2    Key features   
2.14.12    Pebble Bed Reactors
2.14.12.1    Overview     
2.14.12.2    Key features   
2.15     Applications of SMRs    
2.15.1 Electricity Generation    
2.15.1.1    Overview     
2.15.1.2    Cogeneration
2.15.2 Process Heat for Industrial Applications    
2.15.2.1    Overview     
2.15.2.2    Strategic co-location of SMRs   
2.15.2.3    High-temperature reactors  
2.15.2.4    Coal-fired power plant conversion 
2.15.3 Nuclear District Heating   
2.15.4 Desalination  
2.15.5 Remote and Off-Grid Power
2.15.6 Hydrogen and industrial gas production     
2.15.7 Space Applications  
2.15.8 Marine SMRs 
2.15.8.1    Maritime Sector: Synthetic Fuels vs. Direct Nuclear Propulsion Analysis    
2.16     Market challenges     
2.17     Safety of SMRs   
2.18     Global Energy Landscape and the Role of SMRs   
2.18.1 Current Global Energy Mix   
2.18.2 Projected Energy Demand (2025-2045)      
2.18.3 Climate Change Mitigation and the Paris Agreement    
2.18.4 Nuclear Energy in the Context of Sustainable Development Goals     
2.18.5 SMRs as a Solution for Clean Energy Transition    
2.19     Technology Analysis
2.19.1 Design Principles of SMRs   
2.19.2 Key Components and Systems    
2.19.3 Safety Features and Passive Safety Systems   
2.19.4 Cycle and Waste Management    
2.19.5 Advanced Manufacturing Techniques     
2.19.6 Modularization and Factory Fabrication     
2.19.7 Transportation and Site Assembly  
2.19.8 Grid Integration and Load Following Capabilities 
2.19.9 Emerging Technologies and Future Developments    
2.20     Regulatory Framework and Licensing   
2.20.1 International Atomic Energy Agency (IAEA) Guidelines     
2.20.2 Nuclear Regulatory Commission (NRC) Approach to SMRs     
2.20.3 European Nuclear Safety Regulators Group (ENSREG) Perspective    
2.20.4 Regulatory Challenges and Harmonization Efforts    
2.20.5 Licensing Processes for SMRs   
2.20.6 Environmental Impact Assessment     
2.20.7 Public Acceptance and Stakeholder Engagement
2.21     SMR Market Analysis
2.21.1 Global Market Size and Growth Projections (2025-2045)
2.21.2 Market Segmentation    
2.21.2.1    By Reactor Type   
2.21.2.2    By Application    
2.21.2.3    By Region   
2.21.3 SWOT Analysis    
2.21.4 Value Chain Analysis
2.21.5 Cost Analysis and Economic Viability     
2.21.6 Financing Models and Investment Strategies     
2.21.7 Regional Market Analysis     
2.21.7.1    North America   
2.21.7.1.1   United States
2.21.7.1.2   Canada    
2.21.7.2    Europe     
2.21.7.2.1   United Kingdom     
2.21.7.2.2   France
2.21.7.2.3   Russia
2.21.7.3    Other European Countries   
2.21.7.4    Asia-Pacific   
2.21.7.4.1   China 
2.21.7.4.2   Japan 
2.21.7.4.3   South Korea   
2.21.7.4.4   India   
2.21.7.4.5   Other Asia-Pacific Countries    
2.21.7.5    Middle East and Africa    
2.21.7.6    Latin America
2.22     Competitive Landscape   
2.22.1 Competitive Strategies   
2.22.2 Recent market news
2.22.3 New Product Developments and Innovations    
2.22.4 SMR private investment    
2.22.5 First-of-a-Kind (FOAK) Projects    
2.22.6 Nth-of-a-Kind (NOAK) Projections  
2.22.7 Deployment Timelines and Milestones       
2.22.8 Capacity Additions Forecast (2025-2045) 
2.22.9 Market Penetration Analysis
2.22.10    Replacement of Aging Nuclear Fleet   
2.22.11    Integration with Renewable Energy Systems    
2.23     Economic Impact Analysis  
2.23.1 Job Creation and Skill Development    
2.23.2 Local and National Economic Benefits       
2.23.3 Impact on Energy Prices   
2.23.4 Comparison with Other Clean Energy Technologies   
2.24     Environmental and Social Impact   
2.24.1 Carbon Emissions Reduction Potential       
2.24.2 Land Use and Siting Considerations   
2.24.3 Water Usage and Thermal Pollution    
2.24.4 Radioactive Waste Management     
2.24.5 Public Health and Safety       
2.24.6 Social Acceptance and Community Engagement
2.25     Policy and Government Initiatives   
2.25.1 National Nuclear Energy Policies    
2.25.2 SMR-Specific Support Programs     
2.25.3 Research and Development Funding    
2.25.4 International Cooperation and Technology Transfer   
2.25.5 Export Control and Non-Proliferation Measures    
2.26     Challenges and Opportunities     
2.26.1 Technical Challenges    
2.26.1.1    Design Certification and Licensing 
2.26.1.2    Fuel Development and Supply     
2.26.1.3    Component Manufacturing and Quality Assurance    
2.26.1.4    Grid Integration and Load Following    
2.26.2 Economic Challenges   
2.26.2.1    Capital Costs and Financing    
2.26.2.2    Economies of Scale  
2.26.2.3    Market Competition from Other Energy Sources   
2.26.3 Regulatory Challenges   
2.26.3.1    Harmonization of International Standards
2.26.3.2    Site Licensing and Environmental Approvals   
2.26.3.3    Liability and Insurance Issues   
2.26.4 Social and Political Challenges   
2.26.4.1    Public Perception and Acceptance 
2.26.4.2    Nuclear Proliferation Concerns   
2.26.4.3    Waste Management and Long-Term Storage    
2.26.5 Opportunities
2.26.5.1    Decarbonization of Energy Systems    
2.26.5.2    Energy Security and Independence
2.26.5.3    Industrial Applications and Process Heat  
2.26.5.4    Remote and Off-Grid Power Solutions    
2.26.5.5    Nuclear-Renewable Hybrid Energy Systems    
2.27     Future Outlook and Scenarios   
2.27.1 Technology Roadmap (2025-2045)
2.27.2 Market Evolution Scenarios 
2.27.3 Long-Term Market Projections (Beyond 2045)   
2.27.4 Potential Disruptive Technologies   
2.27.5 Global Energy Mix Scenarios with SMR Integration    
2.28     Case Studies 
2.28.1 NuScale Power VOYGR™ SMR Power Plant
2.28.2 Rolls-Royce UK SMR Program    
2.28.3 China's HTR-PM Demonstration Project     
2.28.4 Russia's Floating Nuclear Power Plant (Akademik Lomonosov)  
2.28.5 Canadian SMR Action Plan  
2.29     Investment Analysis 
2.29.1 Return on Investment (ROI) Projections      
2.29.2 Risk Assessment and Mitigation Strategies     
2.29.3 Comparative Analysis with Other Energy Investments      
2.29.4 Public-Private Partnership Models 
2.30     SMR Company Profiles  (33 company profiles)
 
 

3   NUCLEAR FUSION     

3.1   Market Overview    
3.1.1    What is Nuclear Fusion?       
3.1.2    Future Outlook    
3.1.3    Recent Market Activity    
3.1.3.1 Investment Landscape and Funding Trends   
3.1.3.2 Government Support and Policy Framework    
3.1.3.3 Technical Approaches and Innovation    
3.1.3.4 Commercial Partnerships and Power Purchase Agreements   
3.1.3.5 Regional Development and Manufacturing    
3.1.3.6 Regulatory Environment and Licensing       
3.1.3.7 Challenges and Technical Hurdles 
3.1.3.8 Market Projections and Timeline     
3.1.3.9 Investment Ecosystem Evolution    
3.1.3.10    Global Competitive Landscape   
3.1.4    Competition with Other Power Sources      
3.1.5    Investment Funding  
3.1.6    Materials and Components
3.1.7    Commercial Landscape   
3.1.8    Applications and Implementation Roadmap     
3.1.9    Fuels   
3.2   Introduction   
3.2.1    The Fusion Energy Market     
3.2.1.1 Historical evolution  
3.2.1.2 Market drivers     
3.2.1.3 National strategies    
3.2.2    Technical Foundations   
3.2.2.1 Nuclear Fusion Principles    
3.2.2.1.1   Nuclear binding energy fundamentals    
3.2.2.1.2   Fusion reaction types and characteristics
3.2.2.1.3   Energy density advantages of fusion reactions      
3.2.2.2 Power Production Fundamentals    
3.2.2.2.1   Q factor    
3.2.2.2.2   Electricity production pathways       
3.2.2.2.3   Engineering efficiency   
3.2.2.2.4   Heat transfer and power conversion systems    
3.2.2.3 Fusion and Fission    
3.2.2.3.1   Safety profile 
3.2.2.3.2   Waste management considerations and radioactivity      
3.2.2.3.3   Fuel cycle differences and proliferation aspects   
3.2.2.3.4   Engineering crossover and shared expertise    
3.2.2.3.5   Nuclear industry contributions to fusion development     
3.2.3    Regulatory Framework    
3.2.3.1 International regulatory developments and harmonization   
3.2.3.2 Europe     
3.2.3.3 Regional approaches and policy implications   
3.3   Nuclear Fusion Energy Market   
3.3.1    Market Outlook   
3.3.1.1 Fusion deployment   
3.3.1.2 Alternative clean energy sources     
3.3.1.3 Application in data centers  
3.3.1.4 Deployment rate limitations and scaling challenges     
3.3.1.5 Fusion Market Positioning vs. SMRs    
3.3.2    Technology Categorization by Confinement Mechanism
3.3.2.1 Magnetic Confinement Technologies   
3.3.2.1.1   Tokamak and spherical tokamak designs  
3.3.2.1.2   Stellarator approach and advantages     
3.3.2.1.3   Field-reversed configurations (FRCs)   
3.3.2.1.4   Comparison of magnetic confinement approaches   
3.3.2.1.5   Plasma stability and confinement innovations      
3.3.2.2 Inertial Confinement Technologies 
3.3.2.2.1   Laser-driven inertial confinement   
3.3.2.2.2   National Ignition Facility achievements and challenges  
3.3.2.2.3   Manufacturing and scaling barriers
3.3.2.2.4   Commercial viability
3.3.2.2.5   High repetition rate approaches      
3.3.2.3 Hybrid and Alternative Approaches
3.3.2.3.1   Magnetized target fusion      
3.3.2.3.2   Pulsed Magnetic Fusion   
3.3.2.3.3   Z-Pinch Devices     
3.3.2.3.4   Pulsed magnetic fusion    
3.3.2.4 Emerging Alternative Concepts    
3.3.2.5 Compact Fusion Approaches    
3.3.3    Fuel Cycle Analysis  
3.3.3.1 Commercial Fusion Reactions    
3.3.3.1.1   Deuterium-Tritium (D-T) fusion    
3.3.3.1.2   Alternative reaction pathways (D-D, p-B11, He3) 
3.3.3.1.3   Comparative advantages and technical challenges   
3.3.3.1.4   Aneutronic fusion approaches     
3.3.3.2 Fuel Supply Considerations
3.3.3.2.1   Tritium supply limitations and breeding requirements      
3.3.3.2.2   Deuterium abundance and extraction methods    
3.3.3.2.3   Exotic fuel availability   
3.3.3.2.4   Supply chain security and strategic reserves   
3.3.4    Ecosystem Beyond Power Plant OEMs   
3.3.4.1 Component manufacturers and specialized suppliers     
3.3.4.2 Engineering services and testing infrastructure     
3.3.4.3 Digital twin technology and advanced simulation tools   
3.3.4.4 AI applications in plasma physics and reactor operation
3.3.4.5 Building trust in surrogate models for fusion   
3.3.5    Development Timelines    
3.3.5.1 Comparative Analysis of Commercial Approaches   
3.3.5.2 Strategic Roadmaps and Timelines
3.3.5.2.1   Major Player Developments
3.3.5.2.1.1      Tokamak and stellarator commercialization paths    
3.3.5.2.1.2      Field-reversed configuration (FRC) developer timelines   
3.3.5.2.1.3      Inertial, magneto-inertial and Z-pinch deployment   
3.3.5.2.1.4      Commercial plant deployment projections, by company
3.3.5.3 Public funding for fusion energy research  
3.3.5.4 Integrated Timeline Analysis    
3.3.5.4.1   Technology approach commercialization sequence   
3.3.5.4.2   Fuel cycle development dependencies       
3.3.5.4.3   Cost trajectory projections  
3.4   Key Technologies   
3.4.1    Magnetic Confinement Fusion     
3.4.1.1 Tokamak and Spherical Tokamak    
3.4.1.1.1   Operating principles and technical foundation      
3.4.1.1.2   Commercial development   
3.4.1.1.3   SWOT analysis   
3.4.1.1.4   Roadmap for commercial tokamak fusion
3.4.1.2 Stellarators     
3.4.1.2.1   Design principles and advantages over tokamaks
3.4.1.2.2   Wendelstein 7-X    
3.4.1.2.3   Commercial development   
3.4.1.2.4   SWOT analysis   
3.4.1.3 Field-Reversed Configurations    
3.4.1.3.1   Technical principles and design advantages   
3.4.1.3.2   Commercial development   
3.4.1.3.3   SWOT analysis   
3.4.2    Inertial Confinement Fusion
3.4.2.1 Fundamental operating principles  
3.4.2.2 National Ignition Facility   
3.4.2.3 Commercial development   
3.4.2.4 SWOT analysis   
3.4.3    Alternative Approaches    
3.4.3.1 Magnetized Target Fusion     
3.4.3.1.1   Technical overview and operating principles   
3.4.3.1.2   Commercial development   
3.4.3.1.3   SWOT analysis   
3.4.3.1.4   Roadmap   
3.4.3.2 Z-Pinch Fusion   
3.4.3.2.1   Technical principles and operational characteristics    
3.4.3.2.2   Commercial development   
3.4.3.2.3   SWOT analysis   
3.4.3.3 Pulsed Magnetic Fusion   
3.4.3.3.1   Technical overview of pulsed magnetic fusion       
3.4.3.3.2   Commercial development   
3.4.3.3.3   SWOT analysis   
3.5   Materials and Components
3.5.1    Critical Materials for Fusion
3.5.1.1 High-Temperature Superconductors (HTS)
3.5.1.1.1   Second-generation (2G) REBCO tape manufacturing process     
3.5.1.1.2   Global value chain    
3.5.1.1.3   Demand projections and manufacturing bottlenecks       
3.5.1.1.4   SWOT analysis   
3.5.1.2 Plasma-Facing Materials      
3.5.1.2.1   First wall challenges and material requirements   
3.5.1.2.2   Tungsten and lithium solutions for plasma-facing components 
3.5.1.2.3   Radiation damage and lifetime considerations      
3.5.1.2.4   Supply chain 
3.5.1.3 Breeder Blanket Materials    
3.5.1.3.1   Choice between solid-state and fluid (liquid metal or molten salt) blanket concepts  
3.5.1.3.2   Technology readiness level  
3.5.1.3.3   Value chain    
3.5.1.4 Lithium Resources and Processing
3.5.1.4.1   Lithium demand in fusion    
3.5.1.4.2   Lithium-6 isotope separation requirements   
3.5.1.4.3   Comparison of lithium separation methods    
3.5.1.4.4   Global lithium supply-demand balance     
3.5.2    Component Manufacturing Ecosystem      
3.5.2.1 Specialized capacitors and power electronics       
3.5.2.2 Vacuum systems and cryogenic equipment    
3.5.2.3 Laser systems for inertial fusion      
3.5.2.4 Target manufacturing for ICF    
3.5.3    Strategic Supply Chain Considerations       
3.5.3.1 Critical minerals    
3.5.3.2 China's dominance  
3.5.3.3 Public-private partnerships 
3.5.3.4 Component supply   
3.6   Business Models and Nuclear Fusion Energy     
3.6.1    Commercial Fusion Business Models     
3.6.1.1 Value creation    
3.6.1.2 Fusion commercialization   
3.6.1.3 Industrial process heat applications   
3.6.2    Investment Landscape   
3.6.2.1 Funding Trends and Sources    
3.6.2.1.1   Public funding mechanisms and programs    
3.6.2.1.2   Venture capital    
3.6.2.1.3   Corporate investments     
3.6.2.1.4   Funding by approach     
3.6.2.2 Value Creation   
3.6.2.2.1   Pre-commercial technology licensing     
3.6.2.2.2   Component and material supply opportunities     
3.6.2.2.3   Specialized service provision   
3.6.2.2.4   Knowledge and intellectual property monetization   
3.7   Future Outlook and Strategic Opportunities    
3.7.1    Technology Convergence and Breakthrough Potential      
3.7.1.1 AI and machine learning impact on development 
3.7.1.2 Advanced computing for design optimization    
3.7.1.3 Materials science advancement      
3.7.1.4 Control system and diagnostics innovations     
3.7.1.5 High-temperature superconductor advancements   
3.7.2    Market Evolution   
3.7.2.1 Commercial deployment      
3.7.2.2 Market adoption and penetration    
3.7.2.3 Grid integration and energy markets    
3.7.2.4 Specialized application development paths    
3.7.2.4.1   Marine propulsion     
3.7.2.4.2   Space applications   
3.7.2.4.3   Industrial process heat applications   
3.7.2.4.4   Remote power applications
3.7.3    Strategic Positioning for Market Participants   
3.7.3.1 Component supplier opportunities
3.7.3.2 Energy producer partnership strategies      
3.7.3.3 Technology licensing and commercialization paths    
3.7.3.4 Investment timing considerations  
3.7.3.5 Risk diversification approaches       
3.7.4    Pathways to Commercial Fusion Energy     
3.7.4.1 Critical Success Factors       
3.7.4.1.1   Technical milestone achievement requirements  
3.7.4.1.2   Supply chain development imperatives      
3.7.4.1.3   Regulatory framework evolution      
3.7.4.1.4   Capital formation mechanisms       
3.7.4.1.5   Public engagement and acceptance building    
3.7.4.2 Key Inflection Points
3.7.4.2.1   Scientific and engineering breakeven demonstrations     
3.7.4.2.2   First commercial plant commissioning      
3.7.4.2.3   Manufacturing scale-up   
3.7.4.2.4   Cost reduction   
3.7.4.2.5   Policy support    
3.7.4.3 Long-Term Market Impact     
3.7.4.3.1   Global energy system transformation     
3.7.4.3.2   Decarbonization    
3.7.4.3.3   Geopolitical energy   
3.7.4.3.4   Societal benefits and economic development       
3.7.4.3.5   Quality of life 
3.8   Fusion Energy Company Profiles  (46 company profiles)
 
 

4   EMERGING ADVANCED NUCLEAR TECHOLOGIES   

4.1   Advanced Reactor Concepts    
4.1.1    Introduction   
4.1.2    Accelerator-Driven Systems (ADS) 
4.1.2.1 Technical Architecture    
4.1.2.2 Waste Transmutation Capability     
4.1.2.3 Current Development Status    
4.1.2.4 Market Applications and Economics    
4.1.3    Traveling Wave Reactors (TWR)    
4.1.3.1 The Breed-and-Burn Concept    
4.1.3.2 TerraPower's Natrium: The First TWR Evolution      
4.1.3.3 Resource Implications   
4.1.3.4 Development Challenges     
4.1.3.5 Market Projections and Economics
4.1.3.6 Strategic Significance   
4.1.4    Fusion-Fission Hybrid Systems   
4.1.4.1 The Hybrid Advantage   
4.1.4.2 Waste Transmutation Application   
4.1.4.3 Technical Configurations      
4.1.4.4 Current Status and Development Gap    
4.1.4.5 Economic and Strategic Assessment   
4.2   Energy Conversion    
4.2.1    Introduction to Advanced Energy Conversion    
4.2.2    Direct Energy Conversion Technologies      
4.2.2.1 Physical Principles and Approaches   
4.2.2.2 Thermionic Conversion: Nearest-Term Technology    
4.2.2.3 Thermophotovoltaics: The Photonic Approach      
4.2.2.4 Direct Charge Collection: The Ultimate Conversion   
4.2.2.5 Market Analysis and Economics      
4.3   Specialized Reactor Applications   
4.3.1    Introduction   
4.3.2    Space Nuclear Systems   
4.3.2.1 Historical Context and Current Revival   
4.3.2.2 Technical Requirements and Challenges   
4.3.2.3 Current Active Programs       
4.3.2.4 Market Projections and Strategic Importance    
4.3.3    Deep Underground Microreactors  
4.3.3.1 Strategic Rationale and Origins   
4.3.3.2 Technical Concept and Challenges
4.3.3.3 Conceptual Design Approaches      
4.3.3.4 Applications and Market Analysis   
4.3.3.5 Development Timeline and Barriers    
4.3.3.6 Economic Analysis   
4.3.4    Liquid Metal Microreactors  
4.3.4.1 Technology Fundamentals  
4.3.4.2 Commercial Leaders and Recent Developments 
4.3.4.3 Key Design Innovations     
4.3.4.4 Market Applications and Economics    
4.3.4.5 Deployment Timeline and Commercialization Path    
4.3.4.6 Technical Challenges and Risk Mitigation 
4.3.4.7 Strategic Implications   
4.4   Advanced Fuel Cycles   
4.4.1    Introduction to Advanced Fuel Cycles     
4.4.2    Advanced Reprocessing Technologies    
4.4.2.1 Advanced Reprocessing Approaches   
4.4.2.2 Integrated Fuel Cycle Concepts       
4.4.2.3 Economic and Policy Challenges    
4.4.2.4 Partnership Developments  
4.4.2.5 Waste Impact Analysis     
4.4.3    Thorium Fuel Cycle Deployment      
4.4.3.1 Thorium Fuel Cycle Fundamentals
4.4.3.2 Proliferation Resistance: The U-232 Challenge      
4.4.3.3 Current Thorium Development Programs  
4.4.3.4 Molten Salt Reactors: Thorium's Best Hope   
4.4.3.5 Economic and Resource Assessment    
4.4.3.6 Market Projections and Regional Strategies   
4.4.3.7 Strategic Assessment   
4.4.4    Actinide Burning and Transmutation Systems   
4.4.4.1 The Minor Actinide Problem
4.4.4.2 Transmutation Technologies and Approaches   
4.4.4.3 System Requirements for Effective Transmutation   
4.4.4.4 Active Programs and Commercial Developers   
4.4.4.5 Scenarios and Impact Analysis   
4.4.4.6 Economic and Investment Analysis    
4.4.4.7 Strategic Considerations      
4.5   AI and Digital Technologies  
4.5.1    Introduction to AI and Digital Innovation in Nuclear    
4.5.2    Autonomous AI-Designed Reactors     
4.5.2.1 AI Design Capabilities and Applications     
4.5.2.2 Design Optimization Examples    
4.5.2.3 Autonomous Control and Operation   
4.5.2.4 Current Development Activities   
4.5.2.5 Regulatory Challenges and Solutions     
4.5.2.6 Market Projections    
4.5.3    Quantum Computing Applications for Nuclear Energy     
4.5.3.1 Quantum Advantage in Nuclear Applications    
4.5.3.2 Current Hardware Status and Development    
4.5.3.3 Pilot Programs and Early Applications    
4.5.3.4 Digital Twin Evolution with Quantum Computing 
4.5.3.5 Quantum Algorithms for Nuclear Engineering   
4.5.3.6 Market Development and Investment     
4.5.3.7 Development Challenges     
4.5.3.8 Strategic Implications   
4.6   Integrated Energy Systems  
4.6.1    Introduction to Integrated Nuclear Energy Systems    
4.6.2    Nuclear-Hydrogen Production Integration 
4.6.2.1 Production Technologies and Efficiency     
4.6.2.2 Reactor-Hydrogen System Matching   
4.6.2.3 Active Development Programs    
4.6.2.4 Market Development and Economics     
4.6.2.5 End-Use Applications   
4.6.2.6 Integration Architectures and Operational Strategies   
4.6.3    Industrial Process Heat Applications   
4.6.3.1 Industrial Heat Requirements and Nuclear Solutions       
4.6.3.2 Reactor-Industry Technology Matching       
4.6.3.3 Active Industrial Partnerships    
4.6.3.4 Economic Analysis and Value Proposition
4.6.3.5 Integrated Industrial Energy Park Concept
4.6.3.6 Deployment Scenarios and Market Projections     
4.6.3.7 Regional Strategies and Policy Environments    
4.6.3.8 Technical and Institutional Barriers
4.6.4    Multi-Product Energy Centers    
4.6.4.1 Product Portfolio and Value Streams    
4.6.4.2 System Architecture and Integration   
4.6.4.3 Detailed System Example - Advanced Multi-Product Center    
4.6.4.4 Revenue Optimization and Economic Performance   
4.6.4.5 Dynamic Optimization and Control
4.6.4.6 Market Projections and Deployment Scenarios     
4.6.4.7 Technology Enablers and Requirements    
4.6.4.8 Strategic Value and Market Transformation    
4.7   Technology Readiness and Investment Landscape   
4.8   Market Value and Investment Requirements   
4.9   Company profiles  (10 company profiles)
 
 

5   APPENDICES 

5.1   Research Methodology     
 

6   REFERENCES

 
 

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List of Tables/Graphs

List of Tables

Table1 Regional Market Potential Analysis             
Table2 Industrial Sector Technical Requirements Analysis         
Table3 Market Driver Evolution Matrix        
Table4 Nuclear Delivery Model Evolution
Table5 Forces Driving Industrial Nuclear Adoption           
Table6 Active Industrial SMR Projects (North America & Europe)            
Table7 Demand Scenarios: Policy Framework and Economic Conditions        
Table8 Comparative Policy Support Levels
Table9 Policy Evolution Assumptions (2025-2050)
Table10 Regional Policy Context
Table11 Motivation for Adopting SMRs
Table12 Generations of nuclear technologies
Table13 SMR Construction Economics
Table14 Cost of Capital for SMRs vs. Traditional NPP Projects
Table15 Comparative Costs of SMRs with Other Types
Table16 SMR Benefits
Table17 SMR Technical Capability by Reactor Type          
Table18 SMR Energy Technology Comparison for Industrial Applications          
Table19 Land Use Efficiency Comparison (Annual Energy Production per Acre)
Table20 Cost Evolution Comparison (2025-2050)
Table21 Top Industrial Sectors for SMR Deployment (by 2050) 
Table22 SMR Market Growth Trajectory, 2025-2045
Table23 SMR Market Potential by Region (Announced Pledges Scenario, 2050)           
Table24 Top SMR Industrial Markets: Detailed Analysis (Transformation + Announced Pledges Scenarios, 2050)        
Table25 Critical Drivers for SMR Market Transformation
Table26 Technological trends in Nuclear Small Modular Reactors (SMR)
Table27 Regulatory landscape for Nuclear Small Modular Reactors (SMR)
Table28 Designs by generation
Table29 Established nuclear technologies
Table30 Advantages and Disadvantages of SMRs
Table31 Comparison with Traditional Nuclear Reactors
Table32 North America - SMR Accessible Market (GW) 
Table33 Europe - SMR Accessible Market (GW)  
Table34 SMR Alignment with Industrial Energy Requirements   
Table35 SMR Projects           
Table36 Project Types by Reactor Class
Table37 SMR Technology Benchmarking
Table38 Comparison of SMR Types: LWRs, HTGRs, FNRs, and MSRs
Table39 Types of PWR
Table40 Key Features of Pressurized Water Reactors (PWRs)
Table41 Comparison of Leading Gen III/III+ Designs        
Table42 Gen-IV Reactor Designs   
Table43 Key Features of Pressurized Heavy Water Reactors       
Table44 Key Features of Boiling Water Reactors (BWRs)
Table45 HTGRs- Rankine vs. Brayton vs. Combined Cycle Generation
Table46 Key Features of High-Temperature Gas-Cooled Reactors (HTGRs)      
Table47 Comparing LMFRs to Other Gen IV Types
Table48 Markets and Applications for SMRs         
Table49 SMR Applications and Their Market Share, 2025-2045
Table50 Industrial Sector Evaluation Framework
Table51 Development Status
Table52 Pathway Comparison
Table53 Deployment Scenarios Comparison (Announced Pledges, 2050)       
Table54 Technology Development Status
Table55 Historical Nuclear Ship Experience
Table56 Market Challenges for SMRs         
Table57 Global Energy Mix Projections, 2025-2045
Table58 Projected Energy Demand (2025-2045)
Table59 Key Components and Systems
Table60 Key Safety Features of SMRs
Table61 Advanced Manufacturing Techniques
Table62 Emerging Technologies and Future Developments in SMRs
Table63SMR Licensing Process Timeline
Table64 SMR Market Size by Reactor Type, 2025-2045
Table65 SMR Market Size by Application, 2025-2045
Table66 SMR Market Size by Region, 2025-2045
Table67 Cost Breakdown of SMR Construction and Operation
Table68 Financing Models for SMR Projects
Table69 Projected SMR Capacity Additions by Region, 2025-2045
Table70 Competitive Strategies in SMR    
Table71 Nuclear Small Modular Reactor (SMR) Market News 2022-2024
Table72 New Product Developments and Innovations   
Table73 SMR private investment
Table74 Major SMR Projects and Their Status, 2025
Table75 SMR Deployment Scenarios: FOAK vs. NOAK
Table76 SMR Deployment Timeline, 2025-2045
Table77 Job Creation in SMR Industry by Sector
Table78 Comparison with Other Clean Energy Technologies
Table79 Comparison of Carbon Emissions: SMRs vs. Other Energy Sources
Table80 Carbon Emissions Reduction Potential of SMRs, 2025-2045
Table81 Land Use Comparison: SMRs vs. Traditional Nuclear Plants
Table82 Water Usage Comparison: SMRs vs. Traditional Nuclear Plants
Table83 Government Funding for SMR Research and Development by Country
Table84 Government Initiatives Supporting SMR Development by Country
Table85 National Nuclear Energy Policies
Table86 SMR-Specific Support Programs
Table87 R&D Funding Allocation for SMR Technologies
Table88 International Cooperation Networks in SMR Development
Table89 Export Control and Non-Proliferation Measures
Table90 Technical Challenges in SMR Development and Deployment
Table91 Economic Challenges in SMR Commercialization
Table92 Economies of Scale in SMR Production
Table93 Market Competition: SMRs vs. Other Clean Energy Technologies        
Table94 Regulatory Challenges for SMR Adoption
Table95 Regulatory Harmonization Efforts for SMRs Globally
Table96 Liability and Insurance Models for SMR Operations
Table97 Social and Political Challenges for SMR Implementation
Table98 Non-Proliferation Measures for SMR Technology
Table99 Waste Management Strategies for SMRs
Table100 Decarbonization Potential of SMRs in Energy Systems
Table101 SMR Applications in Industrial Process Heat
Table102 Off-Grid and Remote Power Solutions Using SMRs
Table103 SMR Market Evolution Scenarios, 2025-2045
Table104 Long-Term Market Projections for SMRs (Beyond 2045)
Table105 Potential Disruptive Technologies in Nuclear Energy
Table106 Global Energy Mix Scenarios with SMR Integration, 2045
Table107 ROI Projections for SMR Investments, 2025-2045
Table108 Risk Assessment and Mitigation Strategies
Table109 Comparative Analysis with Other Energy Investments
Table110 Public-Private Partnership Models for SMR Projects  
Table111 Comparison of Nuclear Fusion Energy with Other Power Sources
Table112 Private and public funding for Nuclear Fusion Energy 2021-2025
Table113 Nuclear Fusion Energy Investment Funding, by company 
Table114 Key Materials and Components for Fusion       
Table115Commercial Landscape by Reactor Class         
Table116 Market by Reactor Type
Table117 Applications by Sector
Table118 Fuels in Commercial Fusion
Table119 Commercial Fusion Market by Fuel
Table120 Market drivers for commercialization of nuclear fusion energy
Table121 National strategies in Nuclear Fusion Energy
Table122 Fusion Reaction Types and Characteristics
Table123 Energy Density Advantages of Fusion Reactions
Table124 Q values
Table125 Electricity production pathways from fusion energy
Table126 Engineering efficiency factors
Table127 Heat transfer and power conversion 
Table128 Nuclear fusion and nuclear fission
Table129 Pros and cons of fusion and fission
Table130 Safety aspects
Table131 Waste management considerations and radioactivity
Table132  International regulatory developments 
Table133 Regional approaches to fusion regulation and policy support
Table134 Reactions in Commercial Fusion            
Table135 Alternative clean energy sources
Table136 Deployment rate limitations and scaling challenges
Table137 Comparison of magnetic confinement approaches
Table138 Plasma stability and confinement innovations
Table139 Inertial Confinement Technologies        
Table140 Inertial confinement fusion Manufacturing and scaling barriers
Table141 Commercial viability of inertial confinement fusion energy
Table142 High repetition rate approaches
Table143 Hybrid and Alternative Approaches
Table144 Emerging Alternative Concepts
Table145 Compact fusion approaches
Table146 Comparative advantages and technical challenges
Table147 Aneutronic fusion approaches
Table148 Tritium self-sufficiency challenges for D-T reactors
Table149 Supply chain considerations
Table150 Component manufacturers and specialized suppliers
Table151 Engineering services and testing infrastructure
Table152 Digital twin technology and advanced simulation tools
Table153 AI applications in plasma physics and reactor operation
Table154 Comparative Analysis of Commercial Nuclear Fusion Approaches
Table155 Field-reversed configuration (FRC) developer timelines
Table156 Inertial, magneto-inertial and Z-pinch deployment 
Table157 Commercial plant deployment projections, by company
Table158 Pure inertial confinement fusion commercialization
Table159 Public funding for fusion energy research 
Table160 Technology approach commercialization sequence
Table161 Fuel cycle development dependencies
Table162 Cost trajectory projections
Table163 Conventional Tokamak versus Spherical Tokamak
Table164 ITER Specifications
Table165 Design principles and advantages over tokamaks
Table166 Stellarator vs. Tokamak Comparative Analysis              
Table167 Stellarator Commercial development
Table168 Technical principles and design advantages
Table169 Commercial Timeline Assessment
Table170 Inertial Confinement Fusion (ICF) operating principles
Table171 Inertial Confinement Fusion commercial development
Table172 Inertial Confinement Fusion funding
Table173 Timeline of laser-driven inertial confinement fusion
Table174 Alternative Approaches
Table175 Magnetized Target Fusion (MTF) Technical overview and operating principles
Table176 Magnetized Target Fusion (MTF) commercial development
Table177 Z-pinch fusion Technical principles and operational characteristics
Table178 Z-pinch fusion commercial development
Table179 Commercial Viability Assessment
Table180 Pulsed magnetic fusion commercial development
Table181 Critical Materials for Fusion
Table182 Global Value Chain
Table183 Demand Projections and Manufacturing Bottlenecks for HTC
Table184 First wall challenges and material requirements
Table185 Ceramic, Liquid Metal and Molten Salt Options
Table186 Comparison of solid-state and fluid (liquid metal or molten salt) blanket concepts
Table187 Technology Readiness Level Assessment for Breeder Blanket Materials
Table188 Alternatives to COLEX Process for Enrichment
Table189 Comparison of Lithium Separation Methods
Table190 Competition with Battery Markets for Lithium
Table191 Key Components Summary by Fusion Approach
Table192 Fusion Energy for industrial process heat applications
Table193 Public funding mechanisms and programs
Table194 Corporate investments
Table195 Component and material supply opportunities
Table196 Control system and diagnostic innovations
Table197 High-temperature superconductor (HTS) technology advancements
Table198 Market adoption patterns and penetration rates
Table199 Grid integration and energy market impacts
Table200 Specialized application development paths
Table201 Energy producer partnership strategies
Table202 Technology licensing and commercialization paths
Table203 Risk diversification approaches
Table204 Technical milestone achievement requirements
Table205 Supply chain development imperatives
Table206 Capital Formation Mechanisms
Table207 Accelerator-Driven Systems - Technical Specifications           
Table208 ADS Market Development Timeline       
Table209 Traveling Wave Reactor Technical Characteristics      
Table210 Traveling Wave Reactor Development  
Table211 TWR Market Scenarios (2040-2070)     
Table212 Fusion-Fission Hybrid Reactor Characteristics             
Table213 Fusion-Fission Hybrid Concepts             
Table214 Fusion-Fission Hybrid Development Roadmap             
Table215 Direct Energy Conversion Technologies              
Table216 Next-Generation DEC Systems for Nuclear      
Table217 Direct Energy Conversion Market Projections 
Table218 Space Nuclear Power Systems 
Table219 Space Nuclear System Developers        
Table220 Space Nuclear Systems Market (2030-2060) 
Table221 Deep Underground Microreactor Characteristics        
Table222 Deep Underground Reactor Concepts
Table223 Deep Underground Microreactor Applications              
Table224 Deep Underground Reactor Development Barriers
Table225 Liquid Metal Microreactor Technical Specifications   
Table226 Liquid Metal Microreactor Companies (2024-2025)  
Table227 Liquid Metal Microreactor Design Innovations               
Table228 Liquid Metal Microreactor Market Segments   
Table229 Liquid Metal Microreactor Deployment Roadmap      
Table230 Liquid Metal Microreactor Challenges 
Table231 Advanced Nuclear Fuel Reprocessing Technologies  
Table232 Next-Generation Reprocessing Systems            
Table233 Advanced Reprocessing Market Projections (2030-2060)      
Table234 Reprocessing Technology Developers  
Table235 Impact of Advanced Reprocessing on Waste Management  
Table236 Thorium vs. Uranium Fuel Cycles Comparison             
Table237 Thorium-Fueled Reactor Technologies
Table238 Active Thorium Fuel Cycle Companies (2024-2025)  
Table239 Thorium Fuel Cycle Development Barriers       
Table240 Thorium Fuel Cycle Market Development (2030-2070)            
Table241 Thorium Deployment Strategies by Region       
Table242 Long-Lived Actinides in Spent Nuclear Fuel
Table243 Actinide Transmutation Technologies  
Table244Technical Requirements for Actinide Burning  
Table245 Actinide Burning Development Programs         
Table246 Transmutation Deployment Scenarios
Table247 Actinide Burning Infrastructure Investment (2030-2070)        
Table248 AI Applications in Advanced Nuclear Reactor Design
Table249 AI Design Optimization Domains            
Table250 Levels of Reactor Autonomy      
Table251 AI in Nuclear - Active Programs (2024-2025)   
Table252 AI Regulatory Framework Development              
Table253 AI in Nuclear Market Value (2025-2060)             
Table254 Quantum Computing Applications in Nuclear Energy               
Table255 Quantum Computing Hardware Development               
Table256 Quantum Computing Pilot Programs for Nuclear (2024-2026)           
Table257 Classical vs. Quantum Digital Twins     
Table258 Key Quantum Algorithms and Nuclear Applications  
Table259 Quantum Computing in Nuclear Market Projections 
Table260 Quantum Computing Barriers for Nuclear Applications          
Table261 Nuclear Hydrogen Production Technologies    
Table262 Reactor-Hydrogen Production Compatibility  
Table263 Nuclear-Hydrogen Integration Projects (2024-2025) 
Table264 Nuclear-Hydrogen Market Projections (2030-2060)   
Table265 Nuclear Hydrogen End-Use Markets     
Table266 Nuclear-Hydrogen Integration Models 
Table267 Industrial Process Heat Requirements
Table268 Nuclear Reactor Suitability for Industrial Applications             
Table269 Nuclear-Industry Process Heat Projects            
Table270 Industrial Process Heat Economics - Nuclear vs. Fossil          
Table271 Integrated Industrial Energy Park Concept (Illustrative Example)      
Table272 Industrial Process Heat Market Projections (2030-2060)       
Table273 Industrial Decarbonization via Nuclear by Region       
Table274 Industrial Nuclear Heat Integration Challenges            
Table275 Multi-Product Nuclear Energy Center Outputs              
Table276 Multi-Product Energy Center Configurations  
Table277 Integrated Nuclear Energy Complex - Technical Specifications (2040 Scenario)    
Table278 Multi-Product Revenue Streams and Optimization (2040 Scenario)
Table279 Real-Time Energy Product Optimization Strategies     
Table280 Multi-Product Energy Centers - Deployment Projections (2030-2065)          
Table281 Technologies Enabling Multi-Product Centers
Table282 Technology Readiness and Commercialization Timeline Summary 
Table283 Cumulative Market Value by Technology Area (2025-2060, $ Billions)           
 
 

List of Figures

Figure1 Schematic of Small Modular Reactor (SMR) operation
Figure2 Linglong One
Figure3 Nuclear reactor desings
Figure4 Rolls-Royce SMR design
Figure5 Pressurized Water Reactors
Figure6 CAREM reactor
Figure7 Westinghouse Nuclear AP300™ Small Modular Reactor
Figure8 Advanced CANDU Reactor (ACR-300) schematic
Figure9 GE Hitachi's BWRX-300
Figure10 The nuclear island of HTR-PM Demo
Figure11 U-Battery schematic
Figure12 TerraPower's Natrium
Figure13 Russian BREST-OD-300
Figure14 Terrestrial Energy's IMSR
Figure15 Moltex Energy's SSR
Figure16 Westinghouse's eVinci 
Figure17 GE Hitachi PRISM
Figure18 Leadcold SEALER
Figure19 SCWR schematic
Figure20 SWOT Analysis of the SMR Market
Figure21 Nuclear SMR Value Chain
Figure22 Global SMR Capacity Forecast, 2025-2045
Figure23 SMR Market Penetration in Different Energy Sectors
Figure24 SMR Fuel Cycle Diagram
Figure25 Power plant with small modular reactors
Figure26 Nuclear-Renewable Hybrid Energy System Configurations
Figure27 Technical Readiness Levels of Different SMR Technologies
Figure28 Technology Roadmap (2025-2045)
Figure29 NuScale Power VOYGR™ SMR Power Plant Design
Figure30 China's HTR-PM Demonstration Project Layout
Figure31 Russia's Floating Nuclear Power Plant Schematic
Figure32 ARC-100 sodium-cooled fast reactor
Figure33 ACP100 SMR
Figure34 Deep Fission pressurised water reactor schematic
Figure35 NUWARD SMR design
Figure36 A rendering image of NuScale Power's SMR plant
Figure37 Oklo Aurora Powerhouse reactor
Figure38 Multiple LDR-50 unit plant
Figure39  AP300™ Small Modular Reactor
Figure40  The fusion energy process
Figure41 A fusion power plant 
Figure42 Experimentally inferred Lawson parameters
Figure43 ITER nuclear fusion reactor
Figure44 Comparing energy density and CO₂ emissions of major energy sources
Figure45 Timeline and Development Phases
Figure46 Schematic of a D–T fusion reaction
Figure47 Comparison of conventional tokamak and spherical tokamak
Figure48  Interior of the Wendelstein 7-X stellarator
Figure49 Wendelstein 7-X plasma and layer of magnets
Figure50 Z-pinch device
Figure51 Sandia National Laboratory's Z Machine
Figure52 ZAP Energy sheared-flow stabilized Z-pinch
Figure53 Kink instability
Figure54 Helion’s fusion generator
Figure55 Tokamak schematic
Figure56 SWOT Analysis of Conventional and Spherical Tokamak Approaches
Figure57 Roadmap for Commercial Tokamak Fusion
Figure58 SWOT Analysis of Stellarator Approach
Figure59 SWOT Analysis of FRC Technology
Figure60 SWOT Analysis of ICF for Commercial Power
Figure61 SWOT Analysis of Magnetized Target Fusion
Figure62 Magnetized Target Fusion (MTF) Roadmap
Figure63 SWOT Analysis of Z-Pinch Reactors
Figure64 SWOT Analysis and Timeline Projections for Pulsed Magnetic Fusion
Figure65 SWOT Analysis of HTS for Fusion
Figure66 Value Chain for Breeder Blanket Materials
Figure67 Lithium-6 isotope separation requirements
Figure68 Commercial Deployment Timeline Projections
Figure69 Commonwealth Fusion Systems (CFS) Central Solenoid Model Coil (CSMC)
Figure70 General Fusion reactor plasma injector
Figure71 Helion Polaris device
Figure72 Novatron’s nuclear fusion reactor design
Figure73 Realta Fusion Tandem Mirror Reactor
Figure74 Proxima Fusion Stellaris fusion plant
Figure75 ZAP Energy Fusion Core
Figure76 Liquid-Fluoride Thorium Reactor schematic

 

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