文 | 融中財(cái)經(jīng)

大廠們正迫不及待地為可控核聚變砸下真金白銀。

今年夏天，谷歌簽下了一份前所未有的購電協(xié)議：承諾從核聚變創(chuàng)業(yè)公司 Commonwealth Fusion Systems（CFS）的首座商業(yè)電廠 ARC 采購 200 兆瓦電力。

這一規(guī)模遠(yuǎn)超 2023 年微軟與 Helion Energy 的 50 兆瓦協(xié)議，成為目前全球最大聚變能源購電協(xié)議，也讓 " 聚變商業(yè)化 " 從概念向現(xiàn)實(shí)再近一步。

資本對 CFS 的追捧并非偶然。自 2021 年起，這家公司就拿下了全球核聚變領(lǐng)域單輪最大的 18 億美元 B 輪融資；今年 8 月 28 日，CFS 再獲 8.63 億美元的 B2 輪融資，B 輪總計(jì)融資 26.63 億美元（約合人民幣 186 億元），刷新了核聚變領(lǐng)域的單輪融資紀(jì)錄——背后站著谷歌、英偉達(dá)、比爾 · 蓋茨旗下基金 Breakthrough Energy Ventures 等重量級玩家，是聚變行業(yè)當(dāng)之無愧的 " 融資王 "。

此輪融資后，CFS 累計(jì)融資破 30 億美元，占全球聚變行業(yè)總?cè)谫Y的三分之一；公司估值也達(dá)到約 80 億美金（折合人民幣約 560 億元）。

與此同時(shí)，大洋彼岸的中國合肥，" 人造太陽 " 實(shí)驗(yàn)裝置 EAST 的控制室里早已爆發(fā)出歡呼——熾熱等離子體被成功維持上千秒，刷新了可控核聚變持續(xù)運(yùn)行的世界紀(jì)錄。

從比爾 · 蓋茨到谷歌，再到國內(nèi)外不計(jì)其數(shù)的創(chuàng)投機(jī)構(gòu)，都接連將目光聚焦向了曾被戲稱為 " 永遠(yuǎn)還需要 50 年 " 的可控核聚變技術(shù)，全球核聚變領(lǐng)域已然風(fēng)起云涌。

這項(xiàng)原先停留在實(shí)驗(yàn)室里的尖端技術(shù)，正加速從科研階段走向產(chǎn)業(yè)前沿。

核聚變的歷史

人類最早對 " 核聚變 " 的探索，其實(shí)是為了回答一個(gè)基礎(chǔ)問題：太陽的能量從哪里來？

1920 年，英國物理學(xué)家愛丁頓（Arthur Stanley Eddington）首次提出猜想：" 太陽內(nèi)部可能在發(fā)生氫原子聚變成氦核的反應(yīng)，這個(gè)過程會(huì)通過愛因斯坦質(zhì)能公式 E＝mc 釋放巨大能量 " ——這是人類第一次把 " 聚變 " 和 " 恒星能量 " 聯(lián)系起來，但當(dāng)時(shí)沒有實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明。

直到 1937-1939 年間，美國物理學(xué)家貝特（H.Bethe）和德國物理學(xué)家魏茨澤克（C.F.v.Weizsacker）同時(shí)提出了 C-N 循環(huán)理論，此后貝特又進(jìn)一步算出太陽氫聚變的具體公式，從理論上證實(shí)太陽能源來自氫核聚變成氦核，才讓人類終于摸清了 " 人造太陽 " 的方向。

理論落地需要實(shí)驗(yàn)支撐，而冷戰(zhàn)成了早期探索的催化劑。

1950 年代，美蘇把核聚變當(dāng)作戰(zhàn)略技術(shù)展開競爭：1954 年蘇聯(lián)科學(xué)家伊戈?duì)?· 塔姆和安德烈 · 薩哈羅夫率先提出 " 托卡馬克 "（Tokamak）方案，用環(huán)形磁場和電流約束超高溫等離子體，建成了第一臺(tái)托卡馬克裝置 "T-1"。

美國則嘗試激光慣性約束路線，1972 年勞倫斯 · 利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）建成首臺(tái)多束激光裝置 "Shiva"，靠 60 束激光壓縮燃料觸發(fā)聚變反應(yīng)。不過這一階段多是政府主導(dǎo)的秘密研究，雖然建成了多種實(shí)驗(yàn)裝置，但能量消耗遠(yuǎn)大于產(chǎn)出，商業(yè)化仍遙不可及。

冷戰(zhàn)結(jié)束后，各國意識(shí)到單靠一國之力難以破局，全球協(xié)作成了新的方向。1985 年，美、蘇、歐、日共同啟動(dòng) " 國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆 "（ITER）計(jì)劃，中國于 2006 年加入，與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同簽署 ITER 計(jì)劃協(xié)定。它成為了迄今最大的國際科研協(xié)作平臺(tái)。

與此同時(shí)，各國也在推進(jìn)小型實(shí)驗(yàn)裝置。中國 2006 年建成的 EAST 多次刷新紀(jì)錄，今年更是實(shí)現(xiàn)了 1 億℃運(yùn)行 1000 秒；美國 2009 年建成的國家點(diǎn)火裝置（NIF）在 2022 年首次實(shí)現(xiàn)凈能量增益，人類終于摸到了 " 聚變能量可用 " 的門檻。

2020 年代，核聚變探索迎來了關(guān)鍵轉(zhuǎn)折：高溫超導(dǎo)、AI 控制等技術(shù)成熟讓裝置體積縮小、成本降低，全球碳中和需求又倒逼零碳能源突破，資本和科技大廠開始主動(dòng)下場。

CFS 融資紀(jì)錄、谷歌協(xié)議和微軟與 Helion 的首份協(xié)議，都意味著聚變已不再只是科研，而是有了 2030 年代建商業(yè)電廠的明確時(shí)間表。

大廠為何追捧核聚變

可控核聚變的本質(zhì)，就是 " 模仿太陽發(fā)光發(fā)熱 "。

太陽核心的高溫高壓，把氫原子（氘、氚）" 捏 " 成氦核，釋放巨大能量。

跟現(xiàn)有能源比，可控核聚變是在 " 降維打擊 "：

要知道 0.03 克海水里氘的聚變能量，就相當(dāng)于 300 升汽油燃燒的能量，這種能量密度是傳統(tǒng)能源完全無法企及的；而 " 可控 " 就是讓聚變反應(yīng)像 " 可調(diào)溫的火爐 "，既保持能量輸出，又不會(huì)像氫彈那樣瞬間爆炸，現(xiàn)在技術(shù)能實(shí)現(xiàn)短時(shí)間可控，但要穩(wěn)定到商用還有不小的一段距離。

跟現(xiàn)有能源比，核聚變是在 " 降維打擊 "：

其一是清潔：核聚變只產(chǎn)生安全的氦氣，不排放二氧化碳，幾乎零污染零遺留。

其二是原料無限：氘能從海水里提取，1 升海水的氘聚變能量相當(dāng)于 300 升汽油；同時(shí)，氚雖稀缺，但還可以人工制取，不愁用完。

其三是安全：核聚變反應(yīng)需要極端、苛刻的條件，一旦裝置故障反應(yīng)就會(huì)立即停止，不會(huì)爆炸或泄漏。

簡單說，可控核聚變商用就等于人類握住了 " 永久充電寶 "。

那谷歌、微軟這些大廠，為啥愿意給聚變電廠投錢？

答案很實(shí)在，因?yàn)樗麄兛?" 沒電用了 "。

對大廠來說最重要的就是數(shù)據(jù)中心。谷歌全球有幾十個(gè)數(shù)據(jù)中心，24 小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、算 AI，一年用電量相當(dāng)于一個(gè)中等城市，而這幾年因 AI 爆發(fā)，數(shù)據(jù)中心的耗電量還在猛烈上漲—— IAE 預(yù)計(jì)全球數(shù)據(jù)中心用電到 2030 年將翻倍，AI 是增長的主要驅(qū)動(dòng)因素。

更關(guān)鍵的是，大廠還得扛住 " 零碳壓力 "?，F(xiàn)在全球都在推碳中和，歐盟甚至要收 " 碳關(guān)稅 "。如果數(shù)據(jù)中心還用燒煤、燒氣的電，不僅成本高，還會(huì)影響品牌形象。

可眼下其他類型的清潔能源有個(gè)大問題：風(fēng)電、光伏靠天吃飯，儲(chǔ)能成本又高，還存不久。核聚變剛好能解決這些痛點(diǎn)：它能 24 小時(shí)穩(wěn)定發(fā)電，零碳，原料便宜。

大廠要投的是能落地的產(chǎn)業(yè)。

谷歌不僅簽了購電協(xié)議，還跟英偉達(dá)、比爾 · 蓋茨一起，給 CFS 砸了 8.63 億美元新融資——算上 2021 年的 18 億，CFS 光融資就拿了近 30 億。

大廠們把這筆帳算清了：未來想擴(kuò)張，必須先攥緊 " 能源命脈 "。

資本眼中的明星公司 CFS

要說當(dāng)下核聚變領(lǐng)域的明星公司，CFS 當(dāng)之無愧。

提到 CFS，就不得不說它的創(chuàng)始人鮑勃 · 馬姆加德（Bob Mumgaard）。這位 MIT 等離子體實(shí)驗(yàn)室出身的物理學(xué)家，2018 年帶著團(tuán)隊(duì)創(chuàng)業(yè)。誰也沒想到，這家成立才五六年的公司，會(huì)成為全球聚變?nèi)Φ?" 吸金王 " ——累計(jì)融資近 30 億美元，占全球私人聚變企業(yè)融資總額的三分之一。

故事的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在 2021 年 12 月：馬姆加德帶著團(tuán)隊(duì)的 " 秘密武器 " ——高溫超導(dǎo)磁體技術(shù)，敲開了資本的大門，一舉拿下 18 億美元 B 輪融資。

當(dāng)時(shí)投資者名單一公布，整個(gè)行業(yè)都震動(dòng)了：比爾 · 蓋茨的突破能源基金、喬治 · 索羅斯的量子基金、谷歌母公司 Alphabet、老虎環(huán)球基金，甚至 Salesforce 創(chuàng)始人貝尼奧夫這樣的科技大佬，都愿意為這個(gè) " 造太陽 " 的項(xiàng)目買單。

馬姆加德和團(tuán)隊(duì)的底氣，來自 2021 年那個(gè)冬天的實(shí)驗(yàn)室突破：他們熬了三個(gè)多月，成功測試出 20 特斯拉的高場超導(dǎo)磁體線圈——這是托卡馬克歷史上從未有過的磁場強(qiáng)度。要知道，國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）的磁體才 5.3 特斯拉，而磁場越強(qiáng)，約束超高溫等離子體的能力就越強(qiáng)，裝置體積自然能大幅縮小。

這意味著反應(yīng)堆可以從 " 體育場大小 " 縮小到原來的 1/60。

馬姆加德在發(fā)布會(huì)上說：" 以前大家覺得‘人造太陽’遙不可及，是因?yàn)樵O(shè)備又大又貴。現(xiàn)在我們證明，小裝置也能扛住聚變的高溫高壓。"

近日，CFS 又拿到了 8.63 億美元新融資，這次進(jìn)來的不僅有老股東蓋茨、施密特追加，還有英偉達(dá)、摩根士丹利。英偉達(dá)希望為聚變裝置提供 AI 控制系統(tǒng)，谷歌則直接簽下首座商業(yè)電廠 ARC 一半的電力（200 兆瓦），用來給數(shù)據(jù)中心供電。

眼下，CFS 在波士頓附近的 SPARC 試驗(yàn)機(jī)正建設(shè)，計(jì)劃 2025-2026 年點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn) " 能量產(chǎn)出大于輸入 "；若順利，2027 年驗(yàn)證核心突破后，還將在弗吉尼亞建 ARC 示范電廠，力爭 2030 年前后并網(wǎng)。

ARC 電廠造價(jià)高昂、風(fēng)險(xiǎn)巨大，但團(tuán)隊(duì)和投資者愿意陪賭，因?yàn)橐坏┏晒Γ祟惥陀辛擞肋h(yuǎn)用不完的零碳電。

如今的 CFS，早已不是幾個(gè)人的小作坊：團(tuán)隊(duì)擴(kuò)至上千人，實(shí)驗(yàn)室里的磁體線圈已成現(xiàn)實(shí)裝置。馬姆加德常說：" 我們不是在做一項(xiàng)技術(shù)，而是在圓一群人的能源夢。"

全球 " 人造太陽 " 競賽

全球都在搶著做 " 人造太陽 "。

美國的 Helion 不走托卡馬克路線，而是采用 " 磁慣性聚變（MIF）"，2021 年獲 OpenAI 創(chuàng)始人薩姆 · 奧爾特曼（Sam Altman）5 億美元投資，并與微軟簽署 2028 年前的供電協(xié)議。

同是美國公司的 TAE Technologies 也是行業(yè) " 老玩家 "，于 1998 年成立，累計(jì)融資約 13.5 億美元，投資人包括硅谷富豪保羅 · 艾倫、谷歌母公司 Alphabet、石油巨頭雪佛龍等。目標(biāo) 2030 年代推出氘 - 氘聚變原型機(jī)，最終挑戰(zhàn) " 氫 - 硼無輻射聚變 "。

英國的 Tokamak Energy 是歐洲最大核聚變初創(chuàng)公司，走的是 " 改良托卡馬克 " 路線，主打球形托卡馬克，2022 年其裝置首次實(shí)現(xiàn)了 1 億攝氏度等離子體溫度的突破，目標(biāo) 2030 年代建成示范電廠。

截至 2024 年，它的融資總額達(dá)到了 3.35 億美元，其中有美國能源部與英國能源安全與凈零部投的 5200 萬美元。2025 年 6 月，英國政府還宣布在未來五年向核聚變領(lǐng)域追加 25 億英鎊的投資。

此外，全球還有不少公司在嘗試不同的聚變方案，比如加拿大 General Fusion 用液態(tài)金屬錘擊等離子體，英國 First Light Fusion 用高速彈丸沖擊，德國 Marvel Fusion 搞激光驅(qū)動(dòng)的氫硼聚變，大家在嘗試不同路徑，但都在往前推。

國際聚變行業(yè)協(xié)會(huì)調(diào)查顯示，70% 以上的私人企業(yè)認(rèn)為 2035 年前，核聚變能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，一半以上認(rèn)為能滿足商業(yè)運(yùn)行要求。

中國的突圍路徑

在核聚變領(lǐng)域，中國也沒掉隊(duì)。

科研裝置方面，中國具領(lǐng)先優(yōu)勢。合肥 EAST 2025 年 1 月剛創(chuàng)下 1 億攝氏度持續(xù) 1066 秒的 " 億度千秒 " 新紀(jì)錄，躋身國際領(lǐng)跑梯隊(duì)，成都 " 環(huán)流三號(hào) "、HL-2M 等裝置成果不斷。

更宏大的 " 中國版 ITER" ——聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）也在籌備中，計(jì)劃分三步推進(jìn)：

2030 年代先建成試驗(yàn)堆，實(shí)現(xiàn)兆瓦級凈能量輸出（就是輸出比輸入多），驗(yàn)證發(fā)電可行性；

2040 年代再建示范堆，向電網(wǎng)輸送少量電力；

2050 年前后正式商用。

為支持這個(gè)項(xiàng)目，今年 3 月中核集團(tuán)、浙江浙能電力分別增資 10 億、7.5 億元入股中國聚變能源有限公司，調(diào)動(dòng) " 國家隊(duì) " 資源鋪路。

政策方面，從《碳達(dá)峰行動(dòng)方案》到《十四五現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，再到 2024 年 " 未來產(chǎn)業(yè) " 重點(diǎn)支持，核聚變多次出現(xiàn)在國家頂層設(shè)計(jì)文件。

在資本市場和產(chǎn)業(yè)鏈層面，中國對聚變的熱情同樣高漲。

今年 7 月，上交所舉辦 " 可控核聚變 " 產(chǎn)業(yè)沙龍，超 20 家企業(yè)和近 30 家創(chuàng)投機(jī)構(gòu)參會(huì)。二級市場上，" 核聚變概念股 " 今年亦受到投資者熱捧，不少相關(guān)公司股價(jià)大漲。

創(chuàng)業(yè)公司方面，諾瓦聚變、能量奇點(diǎn)、星環(huán)聚能等初創(chuàng)公司紛紛獲億元級融資。

今年初，新成立的 " 諾瓦聚變 " 完成 5 億元天使輪融資，投資方包括社保基金、君聯(lián)資本、高瓴創(chuàng)投、阿里巴巴等，專注研發(fā)小型化聚變裝置；

2021 年成立的 " 能量奇點(diǎn) " 聚焦小型高溫超導(dǎo)托卡馬克，首輪融資近 4 億元，投資方有米哈游、蔚來資本、紅杉中國；

同樣在 2021 年成立的星環(huán)聚能也于天使輪中融得數(shù)億元，目標(biāo)是商用聚變裝置。

更早之前，民營能源企業(yè)新奧集團(tuán)在 2019 年已搶先一步，在河北廊坊建成了國內(nèi)首臺(tái)中等規(guī)模的私營球形托卡馬克試驗(yàn)裝置并實(shí)現(xiàn)首次放電?？梢灶A(yù)見，隨著技術(shù)門檻逐漸被攻破，中國民營資本將在聚變領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。

整體而言，中國在核聚變上的布局可用一句話概括：" 頂層有政策，底層有技術(shù)，中間有資本 "。" 商業(yè)化漸行漸近 " 并非空穴來風(fēng)，但理性來看，從實(shí)驗(yàn)室的璀璨 " 人造太陽 " 到千家萬戶的長明燈火，中間的征途絕非坦途。

全球核聚變企業(yè)要實(shí)現(xiàn) " 終極能源 " 落地，仍需突破三重核心挑戰(zhàn)：

技術(shù)上，實(shí)驗(yàn)室 Q>1 只是起步，商用需更高 Q 值且穩(wěn)定運(yùn)行，托卡馬克要解決等離子體不穩(wěn)定的問題，其他新路線也有技術(shù)卡點(diǎn)；

工程與成本上，聚變裝置的工程難度遠(yuǎn)超想象——國際合作的 ITER（國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）原本計(jì)劃 2025 年首次運(yùn)行，現(xiàn)在已延期到 2027 年，造價(jià)也超 200 億美元，光核心部件就來自 35 個(gè)國家，任何環(huán)節(jié)出問題都會(huì)拖慢進(jìn)度；

人才與供應(yīng)鏈上，既缺頂尖人才，超導(dǎo)材料等關(guān)鍵部件也面臨短缺與高成本問題。

可即便如此，各國仍不愿放棄核聚變——化石能源將盡、風(fēng)電光伏有間歇性、核裂變存廢料隱患，唯有核聚變能兼顧清潔、安全、燃料無限（氫同位素取自海水），是解決能源危機(jī)的終極鑰匙。

對各國而言，這本質(zhì)上是一場 " 不容輸 " 的能源戰(zhàn)爭，再難也得往前沖。

結(jié)語：黎明前夜

幾十年來，人們在黑暗中摸索，如今終于看到前方的曙光。各國科學(xué)家與資本市場正把核聚變從科幻拉向現(xiàn)實(shí)。

從國家 863 計(jì)劃對高科技的遠(yuǎn)見投入，到現(xiàn)在的 "8.63 億美元 " 涌入聚變賽道，人類從未停止追逐 " 人造小太陽 " 的腳步?？梢韵胍姡坏┖司圩兩虡I(yè)化落地，其帶來的將不僅是能源生產(chǎn)方式的革新，更是全球能源江湖的重新洗牌。

回望歷史，每當(dāng)出現(xiàn)顛覆性能源技術(shù)（蒸汽機(jī)、電力、核能），國家興衰與產(chǎn)業(yè)格局都會(huì)被改寫。聚變作為 " 終極能源 "，落地后的威力將遠(yuǎn)超以往任何一次能源革命。

當(dāng)然，產(chǎn)業(yè)化并非一蹴而就，更像是一場需要接力的馬拉松。從實(shí)驗(yàn)室原型到商業(yè)電廠，中間或許仍需十年、二十年的爬坡過坎。

從現(xiàn)在到 2030 年代中期，注定是關(guān)鍵攻堅(jiān)期。在這黎明前的漫長黑夜里，有狂熱，有冷靜；有理想主義的執(zhí)著，也有工程師的務(wù)實(shí)。無論如何，這列駛向星辰的列車已不可能停下。

人類能源史的新篇章，正由此開啟。