核融合エネルギー市場2025-2045：技術、プレーヤー、タイムライン

Fusion Energy Market 2025-2045: Technologies, Players, Timelines

商用核融合市場の概要、核融合燃料、核融合材料、核融合産業の20年スケジュール、プレーヤー別の資金調達とロードマップ、核融合アプローチのベンチマーク：トカマク、ステラレータ、慣性閉じ込め核融合など。... もっと見る

出版社	出版年月	電子版価格	納期	ページ数	言語
IDTechEx アイディーテックエックス	2025年4月30日	US$7,000 電子ファイル（1-5ユーザライセンス）ライセンス・価格情報注文方法はこちら	お問合わせください	193	英語

サマリー

商用核融合市場の概要、核融合燃料、核融合材料、核融合産業の20年スケジュール、プレーヤー別の資金調達とロードマップ、核融合アプローチのベンチマーク：トカマク、ステラレータ、慣性閉じ込め核融合など。

核融合は、エネルギー密度の高い、メルトダウンの危険性のない継続的なグリーンエネルギー源を約束する、エネルギーの「聖杯」として長い間歓迎されてきた。核融合からエネルギーを生み出すための技術的課題は計り知れないが、それだけに潜在的な見返りも大きい。過去10年の間に、核融合エネルギーに対する商業的な認識は大きく変化し、商業的な核融合企業は現在までに90億米ドル以上を調達し、一方、核融合を現代の「宇宙開発競争」とみなす政府も増えている。

核融合へのどのアプローチが成功するだろうか？

現在、商業的な核融合を追求する民間企業は約50社あり、業界のリーダーたちは、正味のエネルギー生成に向けた実質的な進展を示し、主要な公共・産業パートナーシップを確保している。核融合産業の発展は、データセンターや産業の脱炭素化に不可欠な、継続的なグリーンエネルギーへの需要の高まりによって促進されている。一方、核融合に対する科学的理解や商業的関心と同時に、多くの重要な実現技術が成熟しつつある。商用核融合エネルギーにとっての問題は、もはや「if」ではなく「when」である。

本レポートでは、商業核融合市場を詳細に分析し、市場動向、技術、主要プレイヤーを取り上げている。磁場閉じ込め核融合（トカマク、ステラレータ、磁場反転構成）、レーザー駆動慣性閉じ込め核融合など、商用核融合エネルギーへの主要なアプローチを探求している。各アプローチの長所、短所、全体的な商業的可能性を定量的ベンチマークスキームで評価し、その結果、核融合発電をオンライン化するための最も有望な技術を浮き彫りにしている。

燃料、増殖ブランケット、超伝導体、第一壁材料などを含む、核融合のための材料の機会とサプライチェーンの課題が深く探求されている。IDTechExの幅広い技術的専門知識を活用し、核融合における特定の重要な材料の需要についても、その供給と需要における潜在的な課題と機会とともに論じている。

核融合はまだ「常に30年先」なのか？

IDTechExは、様々な核融合アプローチの展開、その燃料、核融合の平準化エネルギーコスト（LCOE）について、20年間の詳細なタイムラインを提供しています。今後10年間は核融合産業にとって極めて重要な時期であり、多くの主要新興企業は2035年までに核融合発電をグリッドに導入することを目指している。これらのタイムラインと物語は、主要な核融合新興企業や国際核融合会議からの一次情報を含む、商業核融合産業の広範な調査から導き出されたものである。

主要な側面

本レポートは、核融合産業の詳細なタイムラインと7つの主要な核融合アプローチのベンチマークスキームを含む、商業的核融合エネルギー市場の詳細な分析を提供します。

核融合エネルギーの価値を紹介：

核融合で使用される燃料と原子炉に関する技術的入門書
核融合エネルギーと従来型電源および再生可能エネルギーとの比較
核分裂と核融合の違いとその産業に関する議論

主要な7つの核融合エネルギーアプローチに関する技術および市場分析：

各核融合アプローチの商業的可能性を評価するための定量的ベンチマーク・スキーム
トカマク、ステラレータ、慣性閉じ込め核融合などが直面している技術的課題のレビュー
核融合における主要プレイヤーの分析（これまでの実績と将来の目標を含む

核融合用材料とコンポーネントのバリューチェーン：

核融合材料・コンポーネントの主要プレーヤーとバリューチェーンの分析
核融合エネルギーに必要な主要重要材料の議論
商業核融合のサプライチェーンにおける課題と機会

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Summary

Commercial fusion market overview, fusion fuels, materials for fusion, 20-year timelines for the fusion industry, funding and roadmaps by player, benchmarking fusion approaches: tokamaks, stellarators, inertial confinement fusion, and more.

Nuclear fusion has long been hailed as the 'holy grail' of energy, promising an energy-dense, continuous source of green energy with no risk of meltdown. The technical challenges to generate energy from fusion are immense, but so is the potential payoff. Within the last decade, the commercial perception of fusion energy has shifted significantly, with commercial fusion companies raising over US$9 billion to date, while an increasing number of governments see fusion as the modern day 'space race'.

Which approaches to fusion will succeed?

There are now around 50 private companies pursuing commercial fusion, with leaders in the industry demonstrating substantial progress towards generating net energy and securing major public and industrial partnerships. The development of the fusion industry is catalyzed by the growing demand for continuous green energy, which is essential for decarbonizing data centers and industry. Meanwhile, a number of key enabling technologies are reaching maturity at the same time as the scientific understanding and commercial interest in fusion. The question for commercial fusion energy is no longer 'if' but 'when'.

This report analyzes the commercial fusion market in depth, covering market trends, technologies, and key players. It explores the leading approaches to commercial fusion energy, including magnetic confinement fusion (tokamaks, stellarators, and field-reversed configurations), laser-driven inertial confinement fusion, and more. The strengths, weaknesses, and overall commercial potential of each approach is evaluated in a quantitative benchmarking scheme, the results of which highlight the most promising technologies to bring fusion power online.

Materials opportunities and supply chain challenges for fusion are explored in depth, including their fuels, breeder blankets, superconductors, first wall materials, and more. Drawing on the wide technical expertise of IDTechEx, the demand for certain critical materials in fusion is also discussed, along with potential challenges and opportunities in their supply and demand.

Is fusion still "always 30 years away"?

IDTechEx provides a set of detailed 20-year timelines discussing the deployment of different fusion approaches, their fuels, and the levelized cost of energy (LCOE) of fusion. The decade ahead will be a pivotal time for the fusion industry, with many of the leading startups aiming to bring fusion power to the grid by 2035. These timelines and narratives are drawn from extensive research of the commercial fusion industry, including primary information from leading fusion startups and international fusion conferences.

Key Aspects

This report provides an in-depth analysis of the commercial fusion energy market, including detailed timelines for the fusion industry and a benchmarking scheme for the 7 leading fusion approaches.

An introduction to the value of fusion energy:

A technical primer on the fuels and reactors used in nuclear fusion
Comparison of fusion energy to conventional sources and renewables
Discussion of the difference between fission and fusion, and their industries

Technical and market analysis of the 7 leading fusion energy approaches:

A quantitative benchmarking scheme to assess the commercial potential of each fusion approach
Review of the technical challenges facing tokamaks, stellarators, inertial confinement fusion, and more
Analysis of the key players in fusion, including their achievements to date and future goals

Value chain for materials and components for fusion:

Analysis of the key players and value chain for fusion materials and components
Discussion of the key critical materials required for fusion energy
Challenges and opportunities in the supply chain for commercial fusion

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1. EXECUTIVE SUMMARY

1.1. Overview of the fusion energy market

1.2. Technical primer - what is nuclear fusion?

1.3. Drivers behind the recent emergence of commercial fusion

1.4. Long term visions for fusion and limits to its growth rate

1.5. Fusion must compete with other power sources

1.6. Fusion has the potential to meet data center power demands

1.7. Is fusion the 'space race' of the 21st century?

1.8. Fundamental differences between nuclear fusion and nuclear fission

1.9. Fusion regulation is separating from fission regulation and needs international harmonization

1.10. Fusion reactors are categorized by their confinement mechanism

1.11. Commercial fusion market landscape by reactor approach

1.12. Timeline of major players in commercial fusion: Tokamaks and stellarators

1.13. Timeline of major players in commercial fusion: Field-reversed configurations, inertial, magneto-inertial and z-pinch reactors

1.14. When do fusion startups expect their first power plant to be deployed?

1.15. Benchmarking fusion approaches - results normalized 0 to 1 (no weighting)

1.16. Conclusions from benchmarking scheme for commercial fusion

1.17. Key materials and components for fusion

1.18. Overview of the 2G HTS (ReBCO) tape value chain in fusion

1.19. Inertial confinement fusion faces challenges in scaling up components

1.20. Overview of the fusion breeder blanket material value chain

1.21. Key takeaways for lithium use in fusion

1.22. Analysis of fuels used in commercial fusion

1.23. 3 key takeaways for materials opportunities in fusion

1.24. Company landscape beyond fusion power plant OEMs and materials

1.25. How will the commercial fusion market landscape evolve?

1.26. Strategies fusion companies can use to encourage investment

1.27. Summary of IDTechEx Commercial Fusion Timelines

1.28. Access More With an IDTechEx Subscription

2. INTRODUCTION

2.1. Overview of the fusion energy market

2.2. Drivers behind the recent emergence of commercial fusion

2.3. Technical Primer

2.4. Technical primer - what is nuclear fusion?

2.5. Releasing energy and the energy density of fusion

2.6. Achieving sustained fusion - the triple product

2.7. Electricity production

2.8. Q factor - going beyond breakeven

2.9. Fusion & Fission

2.10. Fundamental differences between nuclear fusion and nuclear fission

2.11. Similarities between the fission and fusion industry

2.12. Nuclear industry provides engineering services and components for fusion

2.13. Regulations for Fusion

2.14. The importance of clear and appropriate regulations for fusion

2.15. Regulation around the world seeks to recognize fusion as distinct from fission

2.16. Europe must turn fusion research and innovation into commercial value

2.17. Conclusions for fusion regulation and international harmonization

3. MARKET OVERVIEW

3.1. Long term visions for fusion and limits to its growth rate

3.2. Competition with other power sources

3.3. Investment in fusion to meet data center power demands

3.4. Is fusion the 'space race' of the 21st century?

3.5. Commercial Landscape by Reactor Class

3.6. Fusion approaches are categorized by their confinement mechanism

3.7. Market landscape by reactor type

3.8. Fuels in Commercial Fusion

3.9. Reactions in commercial fusion

3.10. Commercial fusion market landscape by fuel

3.11. Tritium supply and self-sufficiency is a major concern for D-T reactors

3.12. Supply of other fusion fuels: Deuterium, helium-3, and boron

3.13. Analysis of fuels used in commercial fusion

3.14. Other Fusion Players

3.15. Company landscape beyond fusion power plant OEMs and materials

3.16. The importance of AI: Building trust in surrogate models

4. BENCHMARKING & TIMELINES

4.1. Chapter overview: Benchmarking and timelines

4.2. Benchmarking Commercial Fusion Approaches

4.3. Identifying the seven leading approaches to commercial fusion

4.4. The benchmarking process

4.5. Metrics used for the benchmarking scheme

4.6. Benchmarking - results normalized 0 to 1 (no weighting) - table

4.7. Benchmarking - results normalized 0 to 1 (no weighting) - radar chart

4.8. Benchmarking commercial fusion approaches - weighted totals

4.9. Which fusion approaches are underfunded relative to their benchmarking results?

4.10. Funding landscapes vary drastically by approach

4.11. Comparing tokamak and stellarator benchmarking results

4.12. Breaking down the weighted benchmarks

4.13. Weightings used for the benchmarking scheme

4.14. Benchmarking commercial fusion approaches - raw data

4.15. Important metrics that could not be used in this benchmarking scheme

4.16. Conclusions from benchmarking scheme

4.17. Commercial Fusion Player Roadmaps

4.18. Timeline of major players in commercial fusion: Tokamaks and stellarators

4.19. Timeline of major players in commercial fusion: Field-reversed configurations, inertial, magneto-inertial and z-pinch reactors

4.20. When do fusion startups expect their first power plant to be deployed?

4.21. Funding for commercial fusion by approach (to date)

4.22. IDTechEx Commercial Fusion Timelines

4.23. IDTechEx Commercial Fusion Timeline: Approaches to fusion

4.24. IDTechEx Commercial Fusion Timeline: Fuels for fusion

4.25. IDTechEx Commercial Fusion Timeline: The cost of fusion energy

4.26. Summary of IDTechEx Commercial Fusion Timelines

5. FUSION APPROACHES AND KEY PLAYERS

5.1.1. Overview of fusion approaches covered in this chapter

5.2. Magnetic Confinement Fusion: Technologies, Key Players

5.2.1. Chapter overview: Magnetic confinement fusion

5.2.2. Tokamaks and Spherical Tokamaks

5.2.3. Operating principles of tokamaks

5.2.4. International collaboration on ITER

5.2.5. The 5 aims of ITER

5.2.6. Next steps after ITER - the DEMO generation

5.2.7. Progress and delays on ITER with a new timeline

5.2.8. Is ITER too large for its own good?

5.2.9. Timeline of commercial tokamak fusion

5.2.10. Timeline of commercial spherical tokamak fusion

5.2.11. SWOT analysis: Tokamaks and spherical tokamaks

5.2.12. Stellarators

5.2.13. Principles of stellarators

5.2.14. Stellarator vs tokamak

5.2.15. Germany and Europe as the home of stellarators

5.2.16. Timeline of commercial stellarator fusion - part 1

5.2.17. Timeline of commercial stellarator fusion - part 2

5.2.18. SWOT analysis: Stellarators

5.2.19. Field-Reversed Configurations

5.2.20. Principles of field-reversed configurations

5.2.21. Principles of magneto-inertial field-reversed configurations (Helion Energy)

5.2.22. Timeline of commercial field-reversed configuration fusion

5.2.23. SWOT analysis: Field-reversed configurations

5.3. Inertial Confinement Fusion: Technologies, Key Players

5.3.1. Principles of inertial confinement fusion

5.3.2. Laser Driven Inertial Confinement Reactors

5.3.3. Principles of laser-driven inertial confinement fusion

5.3.4. The National Ignition Facility at Lawrence Livermore National Lab: Progress from first ignition

5.3.5. Is a real-world inertial confinement fusion powerplant feasible? (Targets)

5.3.6. Is a real-world inertial confinement fusion powerplant feasible? (Lasers)

5.3.7. Laser-driven fusion faces two huge hurdles to commercialisation - lasers

5.3.8. Laser-driven fusion faces two huge hurdles to commercialisation - targets

5.3.9. Timeline of laser-driven inertial confinement fusion

5.3.10. SWOT analysis: Laser-driven inertial confinement fusion

5.4. Magneto-Inertial Confinement and Z-Pinch Fusion: Technologies, Key Players

5.4.1. Introduction to this chapter of the report

5.4.2. Timeline of magneto-inertial confinement and z-pinch fusion

5.4.3. Pulsed Magnetic Fusion

5.4.4. Technical overview of pulsed magnetic fusion

5.4.5. SWOT analysis: Pulsed magnetic fusion

5.4.6. Z-Pinch Fusion

5.4.7. Technical overview of z-pinch fusion

5.4.8. SWOT analysis: Z-pinch reactors

5.4.9. Magnetized Target Fusion

5.4.10. Technical overview of magnetized target fusion

5.4.11. SWOT analysis: Magnetized target fusion

6. MATERIALS OPPORTUNITIES AND COMPONENTS FOR FUSION

6.1. Key materials and components for fusion

6.2. High-temperature superconductors (HTS)

6.3. High-temperature superconductors

6.4. Production process of HTS tape

6.5. Overview of the 2G HTS (ReBCO) tape value chain in fusion

6.6. Global demand for HTS tape expected to grow

6.7. SWOT analysis: 2G HTS tape for fusion

6.8. Key takeaways for high-temperature superconductors (HTS) in fusion

6.9. Plasma Facing Materials (PFMs)

6.10. Plasma facing materials - the first wall problem

6.11. Two solutions to the first wall problem: Tungsten and lithium

6.12. Blanket Materials (Breeder Blankets)

6.13. Introduction to breeder blankets

6.14. Breeder blanket materials: Ceramics, liquid metals, and molten salts

6.15. Solid-state vs fluid blanket materials

6.16. Breeder blankets are currently one of the lowest TRL components

6.17. Overview of the fusion breeder blanket material value chain

6.18. Lithium demand in fusion

6.19. Demand for separation of lithium isotopes

6.20. Alternatives to the COLEX process for enriching lithium-6

6.21. Comparison of lithium separation methods

6.22. Current lithium demand is dominated by battery markets

6.23. Outlook of lithium supply vs demand towards 2035

6.24. Modelling lithium use in fusion power plants

6.25. Key takeaways for lithium use in fusion

6.26. Additional Key Components for Fusion

6.27. Specialized components for fusion - capacitors, power electronics and vacuum systems

6.28. Summary of key components for inertial fusion

6.29. Materials and Components for Fusion - Conclusions

6.30. China's influence on tungsten and other critical minerals for fusion

6.31. Public funding and mutual support is essential to overcome the chicken-egg problem

6.32. Case study: Gauss Fusion stellarator plant

6.33. 3 key takeaways for materials opportunities in fusion

7. BUSINESS MODELS AND FUNDING STRATEGIES IN FUSION

7.1. How will the commercial fusion market landscape evolve?

7.2. Secondary and alternative business models in fusion

7.3. Case study: Alpha Ring commercializing fusion for education & materials research

7.4. Fusion startups create value at every step in development

7.5. Fusion can provide process heat directly to industry

7.6. More common fusion approaches share the burden of securing supply

7.7. Investment in Fusion

7.8. Enabling investment in fusion

7.9. Strategies fusion companies can use to encourage investment

8. COMPANY PROFILES

8.1. Company profiles included in this report

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核融合エネルギー市場2025-2045：技術、プレーヤー、タイムライン

サマリー

核融合へのどのアプローチが成功するだろうか？

核融合はまだ「常に30年先」なのか？

主要な側面

目次

Summary

Which approaches to fusion will succeed?

Is fusion still "always 30 years away"?

Key Aspects

Table of Contents

1. EXECUTIVE SUMMARY

2. INTRODUCTION

3. MARKET OVERVIEW

4. BENCHMARKING & TIMELINES

5. FUSION APPROACHES AND KEY PLAYERS

6.1. Key materials and components for fusion

7. BUSINESS MODELS AND FUNDING STRATEGIES IN FUSION

8. COMPANY PROFILES

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