來源丨品玩（ID：pinwancool）
作者丨白甯
“米哈遊投資了核聚變！”
時隔二十天，米哈遊系列遊戲《原神》《崩壞學院》的玩家們，依然被這則消息震驚：2022年2月25日，能量奇點（一家緻力于開發可商業化的聚變能源技術的公司）在其官方微信公衆号上宣布獲得近4億元（6300萬美元）投資，其領投企業之一是米哈遊。
有人為米哈遊宣稱的“技術宅拯救世界”歡呼，驚奇于“為遊戲氪得金原來是支援了科研”；有人認為米哈遊純粹是錢掙得太多，找不着地方花。Sensor Tower資料顯示，2021年《原神》僅在移動端的總收入就達到了18億美元（約合113.61億元人民币），而同年，網易遊戲的全年淨收入是628億元。基于此，米哈遊被認為已超越網易——“網易遊戲第二地位不保”。再結合可控核聚變技術實作永遠需要“三五十年”的傳說，不少人深深贊同米哈遊可能就是“人傻錢多”。
圖源｜Sensor Tower
而事件的另一個主角能量奇點，于2021年6月剛剛成立，“聚焦于研制有商業發電潛力的高磁場、高參數、标準化的高溫超導托卡馬克裝置及其運作控制軟體系統，為未來商業聚變發電堆提供高成本效益、高可靠性的核心元件和服務”。
能量奇點聲稱自己的團隊成員涵蓋高溫超導、等離子體實體、人工智能等核聚變研究所需的衆多領域，且都來自頂級院校及科研院所，如斯坦福大學、普林斯頓大學、北京大學、清華大學等，但因為目前無法獲知團隊成員的具體資訊，均無法核實。能量奇點沒有官網，所有公告均在微信公衆号平台釋出，融資成功之後，釋出的第一條推文是一則招聘啟事，并成功成為其閱讀量最高的一則推文。這大概證明，關注它的業内人士的确不少。
上周三，能量奇點在其公号中宣布與核工業西南實體研究院簽署了協定，雙方計劃共同研發全球首台基于全高溫超導磁體的托卡馬克，以實作長時穩态運作的科學和工程目标。核工業西南實體研究院是大陸可控核聚變領域的老牌研究機構，大陸聚變領域第一座大科學裝置中國環流器一号（HL-1）就是出自它之手，2020年12月，其建造的中國環流器二号M裝置（HL-2M）也實作了首次放電。在核工業西南實體研究院的加持下，這個略懸浮的初創公司終于多了些實體感。
米哈遊總裁劉偉表示：“可控核聚變是一項激動人心的技術。過去半個多世紀，各主要科技強國都在持續投入，科學研究和工程經驗都經過了長期積累。最近十年，随着幾項關鍵技術的突破，商業公司和風險投資開始大舉進入這個領域，這種趨勢在美國尤為明顯。”
在美國、歐洲等地，投資确實正在加速湧入可控核聚變領域，初創公司也都給出了令投資者們瘋狂的理由：他們幾乎都承諾，在十年内開發出可商用核聚變。那麼，問題來了，“三五十年”的傳說真的已是過去式了？“永動機”，觸手可及？
燒錢與進度
近半年的核聚變投資領域，最轟動的大事并非連遊戲公司都參與了核聚變投資，而是單次的融資額紀錄被擡升到了10億級。去年12月，Commonwealth Fusion Systems完成了B輪融資，獲得超過18億美元的巨額融資，也重新整理核聚變領域融資額的新記錄。此次投資，由Tiger Global牽頭，比爾·蓋茨的公司、Marc Benioff的Time Ventures和其他大約二十多家公司參與。
Commonwealth一舉成了領域内最炙手可熱的核聚變公司，也看呆了一衆此前剛剛為億元級美元融資興奮不已的人們。Commonwealth成功融資的前一天，General Fusion剛剛結束由Temasek Holdings公司牽頭的1.3億美元E輪融資，投資者包括了亞馬遜的創始人傑夫·貝佐斯；前1個月，Helion Energy完成了由OpenAI的聯合創始人Sam Altman上司的5億美元E輪融資，如果依照計劃達到目标，還有機會再獲得17億美元。
核聚變正在成為投資界的一個新招牌。據Fusion Industry Association（FAI）統計，在2021年，可控核聚變領域共吸引近 19 億美元的私 資金、 8500 萬美元的政府資金以及其他管道的資金，相關私營企業也成功累積到了23家。其中，15家 (65%) 成立于過去10年， 12 個 (52%) 的成立時間則在5年之内。
近30年成立的核聚變公司｜FAI
就這樣，人們眼睜睜看着核聚變成了投資領域的一個賽道。
可控核聚變确實是堪稱“能源終結解決方案”的理想能量之源：能量釋放效率比傳統能源高數百萬倍，且原料無限，零污染，但與此同時，這也是一個動辄需要十億、幾十億美元研發投入的新技術。目前，以國家為機關，多個國家在研制自己的核聚變，同時，也以國家為機關展開合作（比如有30多個國家參與的ITER），但即便已經投入了幾十、上百億美元，距離真正的成功，依然很遠。
可控核聚變技術的實作難度之高，所需的投入之大，都無法阻擋投資者，終極能源所描繪的未來實在讓他們為之瘋狂。2020年之後，在全球經濟備受新冠疫情影響之下，這種瘋狂仍未停止，投資金額從此前的幾百、上千萬美元飙到了億、十億美元，就是最好的證據。
現在，2022年的第一季度尚未結束，就已經先後有數家相關企業被投資。2月中旬，在能量奇點獲得6300萬美元投資的前十天，總部位于英國的First Light Fusion宣布，它從Oxford Science Enterprises、Hostplus和IP Group以及新投資者Braavos Capital和Tencent（沒錯，就是那個鵝廠）那裡籌集了4500萬美元的C輪融資。
crunchbase上的資料表明，這距離First Light上輪的2500萬美元融資剛過去14個月——核聚變企業的燒錢速度可見一斑。而在核聚變領域，這種燒錢速度實在稀松平常，且越到後期越費錢。
可控核聚變在理論上有多種實作方法，這在FAI統計的23個核聚變公司中，幾乎都得到了展現。除了最常見的磁限制技術路線，磁慣性、慣性限制、混合靜電限制等也被一一嘗試，由此也延伸出多種實驗裝置，甚至有公司複現了上世紀五六十年代流行一時但終被放棄的仿星器。而這些實驗裝飾的共同點就是，都需要大量燒錢。
圖源｜FAI
Commonwealth走的是最大衆的磁限制路線，具體實作方式則是傳統的托卡馬克。它是麻省理工學院的衍生公司，2018年才成立。該公司的首席執行官Bob Mumgaard表示，他們将在6年内建成一個可用的核聚變反應裝置。而在完成第三輪的8400萬美元融資的5個月後，Commonwealth才研制出高溫超導磁鐵HTS。HTS被用于維持超高磁場，以創造聚變條件。去年夏天，Commonwealth終于成功測試了HTS，并用于優化自己的托卡馬克。
全世界大約有150個托卡馬克，其中最大的一個正是由ITER花費300億美元建造的——重達2萬噸，有一個籃球場大小，預計将在2035年完工。ITER的主磁鐵将重約400噸，實作的磁場強度将超過12特斯拉，而Commonwealth的目标是使用15噸的磁鐵，産生20特斯拉的磁場。HTS是達成這個目标的關鍵，它的原材料是稀土鋇銅氧化物（又名ReBCO），以此制成的超導體可以幾乎零損耗地傳輸電流。是以，ReBCO既是制造強大電磁鐵的關鍵，同時，也是“制造核聚變裝置的關鍵”。此後，Commonwealth正式着手建設托卡馬克。
在完成18億美元的融資之後，Commonwealth宣稱這些資金将用建造、調試和營運世界上第一台淨能源聚變機SPARC，以及第一座商業聚變發電廠ARC。他們計劃，SPARC将在2025年完成聚變的商業化标準的能量淨增，這意味着能量輸出與輸入的比值要達到幾十甚至更高；21世紀30年代初，ARC建造完工并開始用于發電。
這是超越了人們一貫認知的核聚變時間規劃。如果對比其他核聚變私營企業的計劃書，很容易發現，這種激進的計劃反而是一種常态。
總部位于華盛頓州的Helion Energy就計劃在2024年完成核聚變的能量淨增。它所采取的技術路線是磁慣性限制，通過疊加“磁場反向配置”和“脈沖不點 ”實作。為此，Helion一直在更新自己的聚變反應裝置，至2020年，在燒了此前融資的七千萬美元之後，成功完成第六代核反應裝置的建設，即Trenta。目前，Helion正在建造第七座反應裝置“北極星”（Polaris），同時也在設計第八座反應裝置“心宿二”（Antares）。
去年6月，Helion成為第一家将等離子體加熱到1億攝氏度的私營公司，這被視為Helion核聚變商業發電之路上的重要裡程碑。
2013年，Mithril Capital的聯合創始人Ajay Royan（另一位聯合創始人是億萬富豪Peter Thiel）首次向Helion投資了200萬美元，使它能建造可以“重複脈沖電源”的聚變反應裝置。此後，Mithril一直投資Helion，包括最近一輪的5億美元——如果該公司的第七款原型能按照預期工作，Mithril承諾再投資17億美元。
對此，Helion首席執行官David Kirtley信心滿滿：“10年後，我們肯定會有商業電力用于出售。”
Kirtley的自信不僅來自于自己，更是來自于同行。
General Fusion計劃在2025年啟動并運作其示範工廠。
建立于1998年、目前規模最大的核聚變公司TAE Technologies希望在2030年為電網提供源于核聚變的電。
First Light Fusion計劃在本世紀40年代要建造多座工廠，其中首座于30年代完成。至于在此之前的科學難題，則在20年代完全攻克。
10年實作核聚變商用？
如此整齊劃一的誇張時間規劃，我們在預設是為了吸引投資的說辭外，也不免有一絲動搖，難道核聚變商用真的會在10年内實作？
在國際原子能機構 （IAEA）的核聚變實體學家 Sehila M.Gonzalez de Vicente 看來，随着大量資本的湧入，核聚變領域的技術突破很可能提前出現，而核聚變能源的應用也很可能會在30 年或 50 年後成為現實。但與此同時，他用于衡量核聚變實作時間的尺度并沒有改變，依然是一以貫之的“三五十年”。
非盈利基金會Fusion Power Associates的主席Stephen Dean也說，“到目前為止，核聚變的曆史并沒有給我們很大的信心。衆所周知，我們離聚變商用還差50年已經很多年了。”
與此同時，Fusion Power Associates中的所有私營公司都踏上了追求聚變商業化之路。商用核聚變對投資人和創業者的誘惑是巨大的，隻要有一家公司成功，就将徹底解決全球的能源供應問題，且永久無碳。
在過去半個多世紀中，全球已建成超過100台可控核聚變裝置。其中，磁限制核聚變研究一直是主流技術路線，托卡馬克更是憑借傑出的性能（聚變三重積比其他技術路線高2-4個數量級）脫穎而出，但與此同時，其他類型的技術路線也沒有被放棄，美國國家點火計劃就緻力于通過慣性限制的路線完成聚變點火。然而，目前為止，所有努力的最終結果是，可控核聚變的商業化依然遙遙無期。
圖源｜水印
再具體一點，用于判斷點火成功的聚變三重積也還差幾個數量級，而創業公司動辄許諾在兩三年内達成的能耗比，齊聚全球之力，奮鬥幾十年，還沒有突破0.7。被視為裡程碑事件的将等離子體加熱到1億攝氏度，在幾年前就已實作，最高紀錄甚至達到了5億度以上。然而即便如此，依然沒有國家級的研究機構聲稱，可以在幾年之内實作可控核聚變的商業化。
具體的時間規劃中，大陸建成原型電站的目标時間是2050年，南韓和俄羅斯的進度也差不多都是本世紀中，即便向來對自己自信滿滿的美國，設定的原型電站建成時間也在2035年，運作時間則在5年之後。
另一方面，公開的資料顯示，這些私營核聚變公司采用的都是中小型化的設計方案。而以目前有明确研究資料支撐的托卡馬克為例，其原理決定，裝置的體積越大，才越有可能達到點火臨界點。ITER就是基于此設計和建造的大型托卡馬克。而小型化的核聚變裝置，如球形托卡馬克和RFP，雖然從投資和商業概念出發很有誘惑力，但是到目前為止，還沒有任何實驗表明能夠實作點火。
但從另一方面出發，資本的湧入本身其實已經完成某種表态，畢竟錢不會說謊，以及投入總是要求回報的。《華爾街日報》援引業内人士的話，如此評論：“一波又一波的資金湧入到核聚變領域當中，這正是核聚變工業擴張的信号。”
參考資料
https://www.iaea.org/newscenter/news/unprecedented-progress-accelerates-fusion-research-thanks-to-private-sector-investmenthttps://drive.google.com/file/d/17lrqxt6NG0-QjVafJ_WHbT43kSGiK-WD/viewhttps://www.economist.com/science-and-technology/2019/05/04/fusion-power-is-attracting-private-sector-interesthttps://www.fusionenergybase.com/organizations/#companieshttps://www.technologyreview.com/2022/02/23/1045122/fusion-power-mit-startup-commonwealth/https://tae.com/wp-content/uploads/TAE-Milestone-Press-Release.pdf