过去几年里,核聚变能源已经从人们的笑柄(永远还要再等十年!)变成了一种越来越切实可行的诱人技术,吸引了众多投资者的关注。

尽管这项技术目前可能难以掌握且成本高昂,但核聚变有望利用太阳产生的核反应在地球上产生几乎无限的能量。如果初创公司能够完成商业上可行的核聚变发电厂,那么它们就有可能颠覆价值数万亿美元的市场。

推动核聚变行业发展的三大进步是:更强大的计算机芯片、更复杂的人工智能和强大的高温超导磁体。它们共同推动了更复杂的反应堆设计、更好的模拟和更复杂的控制方案。

2022 年底,美国能源部的一个实验室宣布,他们已经实现了受控聚变反应,其产生的能量超过了激光传递给燃料颗粒的能量。这项实验已经跨越了所谓的科学盈亏平衡点,虽然距离商业盈亏平衡点(即反应产生的能量超过整个设施消耗的能量)还有很长的路要走,但这是一个期待已久的进步,证明了基础科学是合理的。

近年来,创始人们借势而上,推动私营核聚变行业快速发展。据核聚变行业协会称,核聚变初创公司迄今已筹集了 71 亿美元,其中大部分都流向了少数几家公司。

Commonwealth Fusion Systems
凭借 18 亿美元的 B 轮融资,Commonwealth Fusion Systems在 2021 年一跃成为领头羊。自那以后,该公司在融资方面一直很安静(这并不奇怪),但它一直在马萨诸塞州努力建设 Sparc,这是其首个旨在生产所谓“商业相关”水平的电力的发电厂。

Sparc 的反应堆采用托卡马克设计,形状类似甜甜圈。D 形横截面缠绕有高温超导胶带,通电后会产生强大的磁场,可容纳和压缩过热等离子体。反应产生的热量转化为蒸汽,为涡轮机提供动力。CFS 与麻省理工学院合作设计了磁铁,联合创始人兼首席执行官 Bob Mumgaard 曾在麻省理工学院担任聚变反应堆设计和高温超导体研究员。

在突破能源风险投资公司 (Breakthrough Energy Ventures)、The Engine、比尔盖茨 (Bill Gates) 和其他公司的支持下,总部位于马萨诸塞州剑桥的 CFS 预计 Sparc 将于 2030 年代初投入运营。

General Fusion
PitchBook 数据显示,通用聚变公司现已进入第三个十年,已筹集了 4.4053 亿美元。该公司总部位于不列颠哥伦比亚省里士满,由物理学家米歇尔·拉贝格 (Michel Laberge) 于 2002 年创立,当时他想证明一种不同的核聚变方法,即磁化靶聚变 (MTF)。

在通用聚变公司的反应堆中,液态金属壁环绕着一个注入等离子体的腔室。围绕壁的活塞将其向内推,压缩内部等离子体并引发聚变反应。产生的中子加热液态金属,液态金属可通过热交换器循环产生蒸汽来推动涡轮机旋转。

该公司目前正在建设其首个示范工厂 LM26,希望到 2026 年实现科学收支平衡。投资者包括杰夫·贝佐斯、淡马锡、BDC Capital 和 Chrysalix Venture Capital。

Helion
在所有核聚变初创公司中,Helion 的时间表最为激进。该公司计划在 2028 年利用其反应堆发电。它的第一个客户是微软。

Helion 使用一种称为场反转配置的反应堆,其中磁铁围绕着一个反应室,反应室看起来像一个沙漏,两端相接处有一个凸起。沙漏两端的磁铁将等离子体旋转成甜甜圈形状,并以超过 100 万英里/小时的速度向对方射去。当它们在中间相撞时,额外的磁铁有助于引发聚变。聚变发生时,它会增强等离子体自身的磁场,从而在反应堆的磁线圈内产生电流。然后,这些电能直接从机器中获取。

PitchBook 数据显示,总部位于华盛顿州埃弗雷特的 Helion 已筹集了 6.0764 亿美元。投资者包括 Sam Altman、Reid Hoffman、KKR、贝莱德、Peter Thiel 的 Mithril Capital Management 和 Capricorn Investment Group。

TAE
TAE (原名 Tri Alpha Energy)成立于 1998 年,由诺曼·罗斯托克从加州大学欧文分校分离出来。该公司采用场反转配置,但有一个变化:两束等离子体在反应堆中间相撞后,该公司用粒子束轰击等离子体,使其保持雪茄形状旋转。这提高了等离子体的稳定性,使聚变有更多时间发生,并能提取更多热量来旋转涡轮机。

PitchBook 数据显示,TAE 已筹集 13.2 亿美元。投资者包括 Alphabet、Chevron Technology Ventures 和 Venrock

Zap Energy
Zap Energy并未使用高温超导磁体或超强激光来限制等离子体。相反,它用电流击打等离子体(明白了吗?),然后产生自己的磁场。磁场将等离子体压缩约 1 毫米,此时发生点火。聚变反应释放的中子轰击围绕反应堆的液态金属层,使其升温。然后,液态金属在热交换器中循环,产生蒸汽来驱动涡轮机。

与 Helion 一样,Zap Energy 也位于华盛顿州埃弗雷特,据 PitchBook 称,该公司已筹集了 3.27 亿美元。支持者包括比尔盖茨的 Breakthrough Energy Ventures、DCVC、Lowercarbon、Energy Impact Partners、雪佛龙科技风险投资公司,以及比尔盖茨的天使投资。

https://techcrunch.com/2024/09/14/every-fusion-startup-that-has-raised-over-300m/