时间回到两周前,我国自主研发的新一代可控核聚变研究装置EAST实现等离子体稳定运行403秒,创造了稳态高约束模式运行的新世界纪录托卡马克装置。 403秒也意味着我们离核聚变商业化又近了一步。
研究表明,实现这一目标可能需要数十年时间,但在投资领域,大佬们可能更看好。
事实上,大佬们都在押注核聚变的商业化将在未来几年内成为现实,核聚变领域正掀起一场投资盛宴:
CEO OpenAI 的 Sam Altman 向一家名为 Helion Energy 的核聚变初创公司投资了 3.75 亿美元,硅谷“风险投资教父”Peter Thiel 也投资了这家公司,
Microsoft 创始人 Bill Gates 和 Salesforce Co-创始人马克贝尼奥夫投资了独立于麻省理工学院的核聚变初创公司Commonwealth Fusion Systems,亚马逊创始人杰夫贝索斯投资了加拿大核聚变公司General Fusion。
此外,聚变工业协会发现,聚变企业已获得超过 50 亿美元的私人融资,其中有 7 家公司筹集了至少 2 亿美元。
硅谷数据研究机构Pitch Book的数据显示,2021年以来,核聚变领域75%的聚变筹款活动已经启动。
什么是核聚变?十年内商业化?
简单来说,就是两个较轻的原子核聚变成一个较重的原子核,释放出巨大的能量。这个过程叫做核聚变,也叫核聚变。太阳通过核聚变反应为太阳系带来光和热。
因为核聚变反应产生的放射性废物远少于核能裂变反应,而且没有熔毁的风险,核聚变能源长期以来一直被外界视为清洁能源,可以替代石油、天然气和煤炭等化石燃料。
不仅如此,核聚变能还是一种“用之不竭”的能源。核聚变产生的能量是核裂变反应的四倍。只需几克反应物,理论上就可以产生万亿焦耳的能量,大约相当于发达国家一个人 60 年所需的能量。
不过,由于前所未有的技术困难,何时商用的问题的答案核聚变发电能否实现目前还不清楚,10年、20年还是50年?
业界流传已久的笑话:核聚变是一项离成功“永远50年”的技术。
直到去年年底,核聚变迎来了历时性的拐点。
美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 的科学家们从实验性核聚变反应堆中获得了净能量增益,即产生的能量多于消耗的能量。
当时,美国能源部长詹妮弗·M·格兰霍姆兴奋地表示,如果核聚变能源进展顺利,可以为交通和工业提供燃料。
格兰霍姆还表示,美国计划在10年内将核聚变能源商业化。
不过,LLNL实验室主任Kim Budil表示,这项技术可能需要“几十年”才能实现商业化。
乐观投资者:赚一千倍?
投资公司 Lowercarbon Capital 的创始合伙人 Clay Dumas 表示,核聚变正处于一个转折点,因为无论设计如何,它都正在取得里程碑式的技术成就。
计算能力的提高和材料科学的突破加速了它们的进步,其速度超出了任何人的预期。
Lowercarbon Capital 由早期的 Twitter 和 Uber 风险投资家 Chris Sacca 创立,去年推出了一个融合基金,投资者包括捐赠基金、企业和家族办公室。
在该机构的投资名单中,有一家名为Avalanche Energy的微型核聚变装置开发公司,已完成4000万美元的首轮融资。
Avalanche Energy 首席执行官 Robin Langtry 说:
我们希望建造世界上最小的聚变反应堆。我们谈论的项目可能是数千万美元,而不是数十亿美元,你实际上可以用一个小团队来做。
目前,Avalanche Energy已接到美国国防部的订单。
美国国防部等离子物理学家和空军少校瑞恩威德表示,希望在未来五年内的某个时候,烤箱或微波炉大小的设备能够提供电力。
在投资者看来,核聚变一旦商业化,带来的利润将是巨大的。
软件公司 Sun Microsystems 的创始人、OpenAI 的投资人、核聚变私营公司的早期投资人 Vinod Khosla 表示:
在财务上,你要么损失两倍的钱,或赚一千倍的钱。这就是核聚变的数学原理。
Khosl 希望建造大型高温超导磁体聚变反应堆,目前正在投资从威斯康星大学麦迪逊分校分拆出来的聚变公司 Realta Fusion。
谁会是下一个 OpenAI?/ p>
对于这个问题,Energy Futures Initiative CEO、美国前能源部长、物理学专家Ernest Moniz表示:
可以说,在这十年间,至少有一两家公司已经开发出(商业上可用的)核聚变装置。
Moniz 说,大规模机器学习加速了实验过程,并帮助多家公司达到或接近聚变反应所需的极端温度和压力。
那么,在核聚变领域,哪家公司能够脱颖而出成为OpenAI呢?对此,Wall Street Insights 整理出了最火的核聚变初创公司。
Helion Energy
Helion Energy 成立于 2013 年,总部位于华盛顿州,计划在 2024 年制造核聚变发电机。
Helion Energy 使用一种称为引发聚变反应的磁惯性。首席商务官 Scott Krisiloff 曾表示,这种方法可以比大型托卡马克或蒸汽循环更有效地利用能源。
截至目前,Helion Energy 已融资 5.77 亿美元。除了奥特曼,彼得泰尔、eBay 前总裁杰夫斯科尔、Facebook 联合创始人达斯汀莫斯科维茨都是其投资人。
Zap Energy
Zap Energy 成立于 2017 年,总部位于西雅图,是华盛顿大学和 LLNL 的衍生公司,专注于将车库大小的模块化反应堆商业化。
Zap Energy 使用一种叫做剪切流的技术来实现聚变反应,它说将使该公司能够生产 50 兆瓦的小型反应堆,足以为大约 40,000 户美国家庭供电。
截至目前,Zap Energy 已筹集到 2.03 亿美元的资金,投资者包括盖茨和石油巨头壳牌。
Tokamak Energy
Tokamak Energy成立于2009年,总部位于英国牛津郡,正在研究世界上第一台大规模使用HTS磁体的球形托卡马克,并计划建造聚变试验台2030 年代初开始种植。
为实现这一目标,托卡马克能源计划完成ST80- 2026 年 HTS 原型融合设备。
今年2月,托卡马克能源完成了全球首个新一代的建设高温超导磁体,可在聚变电厂相关场景中进行组装和测试。
Tokamak Energy迄今已融资2.5亿美元,还接受了美国和英国政府的多项资助。
Marvel Fusion
成立仅四年,总部位于德国慕尼黑的 Marvel Fusion 正在开发激光驱动聚变技术(一项可追溯到 1960 年代的技术),包括使用激光束创造一个“人造太阳”。
该公司声称其聚变技术领先美国国家点火20年Facility (NIF) 激光,目标是在未来 5-10 年内将其技术商业化。
Marvel Fusion 计划在今年年底前完成其第一个聚变反应堆原型的建造。
迄今为止,Marvel Fusion累计融资超过6000万欧元,公司希望再融资3.5亿欧元。
General Fusion
General Fusion成立于2002年,总部位于加拿大温哥华。
该公司正在研究通过美国海军研究实验室在 1970 年代提出的磁化目标聚变 (MTF) 方法产生能量,并计划在 2030 年代初期建造一座聚变能源发电厂。
今年1月,General Fusion位于英国牛津郡附近的核聚变示范工厂(FDP)获得规划许可,预计年内开工建设,但该工厂不会用于发电。
截至目前,General Fusion已获得3亿美元投资,其中包括Shopify创始人Tobias Lütke, Bezos。
TAE Technologies
TAE Technologies前身为Tri Alpha Energy,成立于1998年,总部位于美国加州,主要专注于核聚变发电,核聚变在电能存储与管理技术、粒子加速器技术等方面实现了商业化。
TAE是目前世界上最大的民营核聚变公司,目前两代平台仍在正在不断研发中,即哥白尼平台和国家实验室规范的诺曼平台。
公司达芬奇设备计划开始供电
TAE正在研究氢和硼的核聚变反应发电。为此,该公司开发了场逆变配置技术,以实现高温稳定控制”比传统的基于氘-氚的工艺更清洁、更便宜。
迄今为止,TAE 已获得 12 亿美元的投资,主要投资者包括谷歌、雪佛龙和日本住友商事株式会社。
Commonwealth Fusion Systems
Commonwealth Fusion Systems(CFS)是麻省理工学院独立的核聚变初创公司,成立于2018年,总部位于美国马萨诸塞州。
CFS 正在开发 ARC 聚变反应堆(一种托卡马克反应堆)设计的聚变发电厂,该设计使用高温超导磁体来限制等离子体。
CFS 计划到 2025 年建造一个名为 SPARC 的原型反应堆,并在 30 年代建造一个商业聚变发电厂 ARC。
截至目前,CFS已获得22亿美元的投资,得到了投资者的支持包括盖茨、索罗斯、马克·贝尼奥夫、谷歌母公司Alphabet、意大利能源公司埃尼等众多大佬巨人。
核聚变投资在国外很热闹,但在国内却并不安静。
去年2月,Energy Singularity宣布获得近4亿元投资。米哈游和蔚来共同领投,红杉种子基金跟投。
那个时候,距离能量奇点建立不过半年时间。
资料显示,Energy Singularity成立于2021年6月,“专注于开发具有商业发电潜力的高磁场、高参数、标准化高温超导托卡马克装置及其运行控制软件系统,为未来商用聚变动力堆提供高性价比、高可靠性的核心部件和服务。”
2022年3月,Energy Singularity宣布与我国老牌研究机构核工业西南物理研究所签约。双方计划共同研制全球首台基于全高温超导磁体的托卡马克装置。实现长期稳态运行的科学和工程目标。
同年6月,传宏宣布完成天使轮融资。投资机构包括中科创兴、顺为资本、红杉种子基金等知名投资机构。
Starring Energy成立于2021年,目标是建设商用可控聚变反应堆,开发小型化、商用化、快速迭代的可控聚变能源装置。
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