回到兩周前，由我國自主研制的新一代可控核聚變研究裝置EAST實現(xiàn)等離子體穩(wěn)定運行403秒，創(chuàng)造了托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)高約束模式運行新的世界紀(jì)錄。403秒，也意味著我們距離核聚變商業(yè)化又近了一步。

【資料圖】

研究認為可能還需要幾十年才能實現(xiàn)這一目標(biāo)，但在投資領(lǐng)域，大佬們可能更加樂觀。

而事實上，大佬們正押注核聚變商業(yè)化將在未來幾年內(nèi)成為現(xiàn)實，核聚變領(lǐng)域正上演一場投資盛宴：

OpenAI首席執(zhí)行官Sam Altman向一家名為Helion Energy的核聚變初創(chuàng)公司投入了3.75億美元，硅谷“創(chuàng)投教父”Peter Thiel也投資了這家公司，

微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨和Salesforce聯(lián)合創(chuàng)始人Marc Benioff投資了從麻省理工學(xué)院獨立出來的核聚變初創(chuàng)公司Commonwealth Fusion Systems，

亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯則投資了加拿大核聚變公司General Fusion。

此外，核聚變工業(yè)協(xié)會(Fusion Industry Association)發(fā)現(xiàn)，核聚變企業(yè)獲得了超過50億美元的私人融資，其中7家公司至少籌集了2億美元。

硅谷數(shù)據(jù)研究機構(gòu)Pitch Book的數(shù)據(jù)顯示，自2021年以來，核聚變領(lǐng)域75%的融合資金籌集活動已經(jīng)開啟。

核聚變是什么？十年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化？

簡單來說，兩個較輕的原子核聚合成一個較重的原子核，并釋放巨大的能量，這一過程就叫做核聚變，又稱核融合。太陽就是靠核聚變反應(yīng)給太陽系帶來光和熱。

由于核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的放射性廢物要遠少于核裂變反應(yīng)，也沒有熔毀風(fēng)險，長期以來，核聚變能源被外界視為一種清潔能源，能夠替代石油、天然氣、煤炭等化石燃料。

不僅如此，核聚變能源還是一種”取之不盡用之不竭”的能源。核聚變產(chǎn)生的能量是核裂變反應(yīng)的四倍。理論上只要有幾克反應(yīng)物，就有可能產(chǎn)生一太（萬億）焦耳的能量，大約是發(fā)達國家的一個人在60年內(nèi)所需要的能量。

但由于技術(shù)難度空前，商業(yè)核聚變發(fā)電何時實現(xiàn)這一問題的答案依然模糊不清，10年、20年還是50年？

以至于業(yè)內(nèi)長期流傳著這樣一個笑話：核聚變是一項距離成功“永遠還有50年”的技術(shù)。

直到去年年底，核聚變迎來了一項歷時性轉(zhuǎn)折。

美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學(xué)家們從一個實驗性核聚變反應(yīng)堆中實現(xiàn)了凈能量增益，即產(chǎn)生的能源大于消耗的能源。

當(dāng)時，美國能源部長Jennifer M. Granholm興奮地表示，如果核融合能源推進順利的話，就能用它為交通、工業(yè)提供燃料。

格蘭霍姆還說，美國計劃在10年內(nèi)實現(xiàn)核聚變能源商業(yè)化。

不過，LLNL實驗室主任Kim Budil則表示，該技術(shù)可能需要“數(shù)十年”才能實現(xiàn)商業(yè)化。

樂觀的投資人：賺一千倍？

投資機構(gòu)Lowercarbon Capital公司創(chuàng)始合伙人Clay Dumas表示，核聚變正處于一個轉(zhuǎn)折點，因為無論設(shè)計如何，它都在取得里程碑式的技術(shù)成就。

計算能力的增長和材料科學(xué)的突破加速了他們的進步，比任何人預(yù)期的都要快。

Lowercarbon Capital由Twitter和Uber早期風(fēng)險投資人Chris Sacca創(chuàng)立，去年推出了一只核聚變基金，投資者包括捐贈基金、企業(yè)和家族理財室。

在該機構(gòu)的投資名單中，有一家名叫Avalanche Energy的微型核聚變裝置開發(fā)公司，目前已完成了4000萬美元的首輪融資。

Avalanche Energy首席執(zhí)行官Robin Langtry說：

我們想建造世界上最小的核聚變反應(yīng)堆。我們談?wù)摰捻椖靠赡苁菙?shù)千萬美元，而不是數(shù)十億美元，你實際上可以用一個小團隊做到這一點。

目前，Avalanche Energy已經(jīng)拿到了美國國防部的訂單。

美國國防部等離子體物理學(xué)家、空軍少校Ryan Weed說，希望在未來五年內(nèi)的某個時候，能夠利用一個烤箱或微波爐大小的設(shè)備提供電力。

在投資人看來，核聚變一旦實現(xiàn)商業(yè)化，其帶來的利潤將是天量的。

軟件公司太陽微系統(tǒng)公司創(chuàng)始人Vinod Khosla，OpenAI的投資人，核聚變私人企業(yè)的早期投資者，他說：

在財務(wù)上，要么損失一倍的錢，要么賺一千倍的錢。這就是核聚變的數(shù)學(xué)。

Khosl希望能建造一個大型高溫超導(dǎo)磁體核聚變反應(yīng)堆，目前正在投資從威斯康星大學(xué)麥迪遜分校獨立出來的核聚變公司Realta Fusion。

誰能成為下一家OpenAI?

對于這一問題，非營利研究機構(gòu)Energy Futures Initiative首席執(zhí)行官、前美國能源部長、物理學(xué)家Ernest Moniz表示:

合理的情況是，在這十年里，至少有一兩家公司開發(fā)出（可商用）核聚變裝置。

Moniz說，大規(guī)模機器學(xué)習(xí)加速了實驗進程，并幫助幾家公司達到或接近聚變反應(yīng)所需的極端溫度和壓力。

那么，哪一家公司能夠脫穎而出成為核聚變領(lǐng)域的OpenAI呢？對此，華爾街見聞?wù)砹水?dāng)前最炙手可熱的核聚變初創(chuàng)公司。

Helion Energy

創(chuàng)立于2013年，總部在華盛頓州，Helion Energy計劃在2024年早出核聚變發(fā)電機。

Helion Energy采用的是一種叫磁慣性的技術(shù)引發(fā)聚變反應(yīng)，首席商務(wù)官Scott Krisiloff曾說，這種方法相較于大型托卡馬克或蒸汽循環(huán)能更有效地利用能量。

截至目前，Helion Energy已經(jīng)籌集了5.77億美元，除了Altman之外，Peter Thiel、eBay前總裁Jeff Skoll、Facebook聯(lián)合創(chuàng)始人Dustin Moskovitz都是它的投資人。

Zap Energy

Zap Energy成立于2017年，總部位于西雅圖，是華盛頓大學(xué)和LLNL的衍生公司，致力于通過模塊化、車庫大小的反應(yīng)堆使其商業(yè)化。

Zap Energy采用一種叫剪切流的技術(shù)實現(xiàn)聚變反應(yīng)，據(jù)稱，這種方法將能夠使公司生產(chǎn)50兆瓦的小型反應(yīng)堆，足以為大約4萬戶美國家庭供電。

截至目前，Zap Energy已經(jīng)籌集了2.03億美元資金，投資人包括蓋茨和石油巨頭殼牌。

Tokamak?Energy

成立于2009年，總部位于英國牛津郡，Tokamak?Energy正在研究世界上第一個大規(guī)模使用HTS磁體的球形托卡馬克，并計劃在2030年代初期建立一個聚變試驗工廠。

為實現(xiàn)這一目標(biāo)，Tokamak Energy計劃在2026年完成建造ST80-HTS原型聚變裝置。?

今年2月份，Tokamak Energy完成建造了世界第一套新一代HTS磁體，可在聚變電廠相關(guān)場景中進行組裝和測試。

Tokamak Energy目前已經(jīng)籌集2.5億美元，它還接受了美國、英國政府的多項資助。

Marvel Fusion

成立僅4年時間，總部位于德國慕尼黑，Marvel Fusion正在開發(fā)激光驅(qū)動的聚變技術(shù)（該技術(shù)可追溯到1960年代），包括使用激光束來創(chuàng)造“人造太陽”。

公司稱，其聚變技術(shù)比美國國家點火設(shè)施（NIF）的激光器要領(lǐng)先20年，目標(biāo)在未來5-10年內(nèi)將其技術(shù)商業(yè)化。

Marvel Fusion計劃在年底前完成建造其第一座聚變反應(yīng)堆原型。

迄今為止，Marvel Fusion已累計融資超6000萬歐元，而該公司希望再籌集3.5億歐元。

General Fusion

General Fusion成立于2002年，總部位于加拿大溫哥華。

公司正在研究通過美國海軍研究實驗室于1970年代提出的磁化目標(biāo)聚變 (MTF) 方法產(chǎn)生能量，并計劃在2030年代初期建造一座聚變能源發(fā)電廠。

今年1月，General Fusion位于英國牛津郡附近的聚變示范工廠 (FDP) 獲得規(guī)劃許可，預(yù)計年內(nèi)動工，不過該工廠不會用于發(fā)電。

截至目前，General Fusion已經(jīng)獲得了3億美元的投資，投資人包括Shopify創(chuàng)始人Tobias Lütke、貝索斯。

TAE Technologies

TAE Technologies，原名Tri Alpha Energy，成立于1998年，總部位于美國加利福尼亞州，主要專注于核聚變發(fā)電、電能儲存與管理技術(shù)、粒子加速器技術(shù)等方面實現(xiàn)核聚變商用。

TAE是目前全球最大的核聚變私營公司，目前有兩代平臺仍在持續(xù)研發(fā)中，分別是Copernicus平臺和國家實驗室規(guī)格的Norman平臺。

公司旗下Da Vinci裝置計劃將在2030年代初開始向電網(wǎng)供電。

TAE正在研究讓氫與硼發(fā)生核聚變反應(yīng)來發(fā)電，為此，公司開發(fā)了場反轉(zhuǎn)配置技術(shù)實現(xiàn)對核聚變等離子體的高溫穩(wěn)定控制。

今年2月，TAE 宣布和日本國家聚變科學(xué)研究所完成了磁約束等離子體中氫硼燃料循環(huán)的首次測試，這一新燃料循環(huán)比傳統(tǒng)的氘氚基工藝生產(chǎn)的更清潔、更廉價。

截至目前，TAE獲得了12億美元的投資，主要投資方包括谷歌、雪佛龍和日本住友商事。

Commonwealth Fusion Systems

Commonwealth Fusion Systems（CFS）是麻省理工學(xué)院獨立出來的核聚變初創(chuàng)企業(yè)，成立于2018年，總部位于美國馬薩諸塞州。

CFS正在開發(fā)一個ARC核聚變反應(yīng)堆（一種托卡馬克反應(yīng)堆）設(shè)計的聚變發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置使用高溫超導(dǎo)磁鐵來限制等離子體。

CFS計劃到2025年建造一個名為SPARC的原型反應(yīng)堆，并在30年代建造一座商業(yè)聚變發(fā)電廠ARC。

截至目前，CFS已經(jīng)獲得22億美元的投資，背后投資方包括蓋茨、索羅斯、Marc Benioff、谷歌母公司Alphabet、意大利能源公司Eni等多位大佬和巨頭。

核聚變投資，國外熱鬧非凡，國內(nèi)也并不安靜。

去年2月，能量奇點宣布獲得近4億元投資，米哈游和蔚來共同領(lǐng)投，紅杉種子基金也有投資。

彼時，距離能量奇點成立才僅僅半年。

資料顯示，能量奇點成立于2021年6月，“聚焦于研制有商業(yè)發(fā)電潛力的高磁場、高參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化的高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置及其運行控制軟件系統(tǒng)，為未來商業(yè)聚變發(fā)電堆提供高性價比、高可靠性的核心組件和服務(wù)”。

2022年3月，能量奇點宣布與我國老牌研究機構(gòu)核工業(yè)西南物理研究院簽署了協(xié)議，雙方計劃共同研發(fā)全球首臺基于全高溫超導(dǎo)磁體的托卡馬克，以實現(xiàn)長時穩(wěn)態(tài)運行的科學(xué)和工程目標(biāo)。

同年6月，星環(huán)聚能宣布完成天使輪融資，投資機構(gòu)包括中科創(chuàng)星、順為資本、紅杉種子基金等知名投資機構(gòu)。

星環(huán)聚能成立于2021年，目標(biāo)是建成商業(yè)可控聚變堆，開發(fā)小型化、商業(yè)化、快速迭代的可控聚變能裝置。

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