當(dāng)?shù)貢r(shí)間 2025 年 8 月 28 日，從美國麻省理工學(xué)院剝離出來的核聚變初創(chuàng)公司 Commonwealth Fusion Systems（CFS）宣布，在最新一輪的 B2 系列融資中成功籌集了 8.63 億美元。此次融資陣容堪稱豪華，AI 芯片巨頭英偉達(dá)通過其風(fēng)險(xiǎn)投資部門 NVentures 首次入局，與谷歌、比爾·蓋茨的 Breakthrough Energy Ventures、已故蘋果創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯遺孀 Laurene Powell Jobs 的 Emerson Collective 等現(xiàn)有投資者。

（來源：Commonwealth Fusion Systems）

本輪融資的完成，使得 CFS 累計(jì)籌資總額達(dá)到了約 30 億美元。這一數(shù)字讓 CFS 成為全球資金最充裕的核聚變公司，占據(jù)了全球私營核聚變行業(yè)總?cè)谫Y額約三分之一的份額。

CFS 首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Bob Mumgaard 在新聞發(fā)布會(huì)上表示：“從投資規(guī)模、執(zhí)行能力、科學(xué)進(jìn)展、透明度到合作廣度，這都真正顯示了 CFS 在整個(gè)聚變生態(tài)系統(tǒng)中的領(lǐng)導(dǎo)地位?！惫靖呒?jí)副總裁 Ally Yost 補(bǔ)充道，這是深科技（deep tech）融資歷史上規(guī)模最大的幾輪融資之一。

英偉達(dá)、谷歌等科技巨頭對(duì)核聚變的熱情，源于現(xiàn)實(shí)的能源需求壓力。核聚變，這一為太陽和恒星提供能量的物理過程，長久以來被視為解決地球能源問題的終極方案。它通過將輕原子核（如氫的同位素氘和氚）在極高溫度和壓力下融合成更重的原子核，從而釋放出巨大的能量。與目前核電站普遍采用的核裂變（nuclear fission）技術(shù)——即分裂重原子核——相比，核聚變具有多重優(yōu)勢(shì)。首先，其燃料來源極其豐富，主要從海水中提取，幾乎取之不盡。其次，聚變過程不產(chǎn)生長期存在的放射性核廢料，安全性更高，不會(huì)有類似核裂變反應(yīng)堆的熔毀風(fēng)險(xiǎn)。此外，根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA，International Atomic Energy Agency）的數(shù)據(jù)，聚變反應(yīng)的能量密度預(yù)計(jì)比裂變高出四倍。

然而，要在地球上實(shí)現(xiàn)可控核聚變極具挑戰(zhàn)。核心難點(diǎn)在于，需要?jiǎng)?chuàng)造并維持超過 1 億攝氏度的極端高溫環(huán)境，使燃料變成等離子體狀態(tài)，并將其有效約束，以促發(fā)持續(xù)的聚變反應(yīng)。CFS 的技術(shù)路徑是采用托卡馬克裝置，這是一種利用強(qiáng)大磁場來約束甜甜圈形狀等離子體的環(huán)形設(shè)備。CFS 的關(guān)鍵創(chuàng)新在于使用了高溫超導(dǎo)（HTS，High-Temperature Superconducting）磁體技術(shù)。這種新型磁體能夠產(chǎn)生比傳統(tǒng)磁體強(qiáng)得多的磁場，從而可以用更小的尺寸實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體的有效約束，這使得建造更緊湊、成本更低、更強(qiáng)大的聚變裝置成為可能。這也是其示范項(xiàng)目被命名為 SPARC（Soonest/Smallest Private-Funded Affordable Robust Compact，意為最快/最小的私人投資、可負(fù)擔(dān)、強(qiáng)健和緊湊）的原因。

圖丨SPARC 渲染圖（來源：MIT News）

按照規(guī)劃，CFS 將利用此次籌集的新資金，重點(diǎn)推進(jìn)兩個(gè)核心項(xiàng)目。其一是完成位于美國馬薩諸塞州德文斯的 SPARC 示范裝置的建設(shè)。SPARC 是一個(gè)緊湊型、高磁場、旨在實(shí)現(xiàn)凈能量增益的聚變裝置，預(yù)計(jì)將在 2026 年開始運(yùn)行，并在 2027 年歷史性地實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”（net energy gain）——即聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量首次超過用于驅(qū)動(dòng)和維持反應(yīng)所消耗的能量。

SPARC 本身并不會(huì)并網(wǎng)發(fā)電，它是一個(gè)至關(guān)重要的技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)。一旦其成功，CFS 將利用驗(yàn)證過的技術(shù)，全力推進(jìn)其首個(gè)商業(yè)化發(fā)電廠 ARC 的建設(shè)。ARC 發(fā)電廠選址于美國弗吉尼亞州，設(shè)計(jì)發(fā)電功率為 400 兆瓦，足以滿足約 15 萬戶家庭的用電需求，預(yù)計(jì)將在 21 世紀(jì) 30 年代初期投入商業(yè)運(yùn)營。值得注意的是，谷歌已于 2025 年 6 月與 CFS 簽署了一份電力購買協(xié)議，承諾購買 ARC 電廠建成后一半的電力輸出。

（來源：Commonwealth Fusion Systems）

在全球范圍內(nèi)，通往商業(yè)核聚變的道路正呈現(xiàn)出多元化的競爭態(tài)勢(shì)。在私營企業(yè)領(lǐng)域，除了 CFS，美國還涌現(xiàn)出多家備受關(guān)注的初創(chuàng)公司，例如與微軟公司簽署了供電協(xié)議的 Helion Energy，以及獲得亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯個(gè)人投資的加拿大公司 General Fusion。

于此同時(shí)，在 Mumgaard 在 8 月于《國會(huì)山報(bào)》發(fā)表的專欄文章中，還坦言感受到了來自中國的競爭壓力。他指出，中國政府已成立了國有的中國聚變能源有限公司，注冊(cè)資本高達(dá) 21 億美元，顯示出國家層面對(duì)該領(lǐng)域的戰(zhàn)略決心。此外，被譽(yù)為“人造太陽”的中國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置 EAST（先進(jìn)實(shí)驗(yàn)超導(dǎo)托卡馬克）在 2025 年初首次實(shí)現(xiàn) 1 億攝氏度 1066 秒的“高質(zhì)量等離子體運(yùn)行”，比其在 2023 年創(chuàng)造的 403 秒紀(jì)錄大幅提升。他評(píng)價(jià)這一成就更是“代表了聚變技術(shù)的重大進(jìn)展”。“這是中國體系在說‘我們希望聚變成為現(xiàn)實(shí)，我們要組織起來實(shí)現(xiàn)它，我們要為此投入人力和資本’?！?/p>

不過，雖然資本市場熱情高漲，但核聚變走向商業(yè)化依然面臨嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先是燃料供應(yīng)問題，氚在自然界中極其稀少，需要通過聚變反應(yīng)產(chǎn)生的中子與包裹在反應(yīng)堆內(nèi)的鋰元素反應(yīng)來“增殖”，這一技術(shù)的效率和可靠性仍需在實(shí)際工程中驗(yàn)證。其次是材料科學(xué)的極限挑戰(zhàn)，反應(yīng)堆內(nèi)壁材料需要長期承受高能中子的猛烈轟擊而不損壞。此外，等離子體的精確控制、超導(dǎo)磁體的工程制造、高效的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都充滿了技術(shù)難題。

參考資料：

1.https://www.bloomberg.com/news/articles/2025-08-28/nvidia-joins-google-to-fund-commonwealth-s-fusion-power-plant

2.https://www.technologyreview.com/2024/10/31/1106384/inside-a-fusion-energy-facility/

3.https://news.mit.edu/2024/commonwealth-fusion-systems-unveils-worlds-first-fusion-power-plant-1217

運(yùn)營/排版：何晨龍