谷歌、老虎基金、索羅斯等都有參與。
來源丨創(chuàng)業(yè)邦(ID:ichuangyebang)
【資料圖】
作者丨王小方
編輯丨海腰
圖源丨ITER官網
可控核聚變,這個原本只會在電影中看到的技術,近一兩年間成為了投資界的香餑餑,吸引了一眾鼎鼎大名的大佬入場,其中不乏微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨、OpenAI首席執(zhí)行官山姆·阿爾特曼和亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯這些如雷貫耳的名字。
終極能源解決方案
從大體上看,核聚變的原理不難理解,就是模仿太陽的工作機制,讓兩個原子核聚合成一個更大的原子,并在這個過程中釋放出巨大能量。
即便站在人類文明史的角度來看,可控核聚變也具有重大意義。其原材料在自然界中取之不盡,再加上排放無污染,說不準能成為解決能源問題的終極方案。
據核聚變工業(yè)協會(FIA)發(fā)布的報告顯示,在過去的2022年里,全球有超過30家公司致力于實現核聚變的商業(yè)化,這些公司已累計獲得超過50億美元融資。
那么,為何此前甚少被提及的核聚變賽道,如今卻受到資本的此般熱捧呢?
事實上,自美國物理學家貝特在1939年通過實驗確證了核聚變以來,人類在這一方向上的探索便一刻也未停下。
直到近年來,可控核聚變在技術上接連取得重要突破,使得越來越多人開始相信其走向商用化的日子不遠了。
2021年5月28日,基于40多年的努力,中科院合肥物質科學研究院有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)創(chuàng)造了新的世界紀錄,成功實現可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行。
這項突破是人類向核聚變能源應用上邁出的重要一步。據了解,在中央廣播電視總臺同年底發(fā)布的2021年度國內十大科技新聞中,該項技術突破位列第一。新紀錄進一步證明了核聚變能源的可行性,也為其邁向商用化奠定物理和工程基礎,相關科研人員如此介紹道。
今年4月12日晚,EAST又一次創(chuàng)造了新的歷史,成功實現穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒。
借由聚變能解決能源問題,一直是全球各國關注的重要事項,國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃正是由此而生。該計劃是全世界最大的大科學工程國際科技合作計劃之一,旨在探索聚變能的可行性,承擔該計劃的成員國分別為中國、美國、歐盟、俄羅斯、印度、日本和韓國。
圖源:ITER官網
大佬紛紛下場
在技術突破的利好之下,大佬紛紛下場押注核聚變商業(yè)化。
最早鎖定核聚變賽道的大佬是OpenAI首席執(zhí)行官山姆·阿爾特曼,他早在2015年便向一家名為Helion Energy的核聚變初創(chuàng)公司投資了第一筆950萬美元。而在2021年11月,他又向該公司注資3.75億美元,這也是他迄今做過的最大的投資項目。
微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨于2021年投資了從麻省理工學院獨立出來的核聚變初創(chuàng)公司Commonwealth Fusion Systems,幾乎在該項投資的同一時間,亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯投資了加拿大的核聚變公司General Fusion。今年3月,比爾·蓋茨再次出手,投資了另一家核聚變能源公司Type One Energy。
那么,這些被投公司之間有何不同呢?
在產生核聚變的環(huán)境中,氣體處于等離子態(tài),溫度高達上億度,無法使用普通物體接觸,因此,如何約束這團高溫高壓的等離子體正是關鍵所在。
目前,可控核聚變的技術路線大體有三種,分別是重力場約束核聚變,激光慣性約束核聚變和磁約束核聚變,相較而言,后兩種方式更為主流。
在激光慣性約束核聚變路線上,最具代表性的有我國的神光計劃和美國的國家點火計劃;而在磁約束核聚變路線上,還可以細分出托卡馬克、仿星器、磁鏡、反向場和球形環(huán)等,目前,這兩種可控核聚變路線都取得了一定進展。
美國新能源初創(chuàng)公司Commonwealth Fusion Systems成立于2017年,衍生于美國麻省理工學院,與后者共同打造緊湊型高磁場托卡馬克裝置,并計劃建造世界上第一個聚變電廠ARC。
2021年12月,Commonwealth Fusion Systems宣布完成B輪18億美元融資,這也是截至目前,全球可控核聚變領域最大的單筆融資,包括比爾·蓋茨、索羅斯、老虎環(huán)球基金和谷歌等均有參與。
在2013年創(chuàng)辦Helion Energy之前,首席執(zhí)行官兼聯合創(chuàng)始人David Kirtley曾在美國能源部從事聚變項目的工作。自成立至今的10年里,Helion Energy前后共拿到了7輪融資,最近一輪是2021年11月的E輪,共5億美金。
General Fusion是一家成立于2002年的加拿大公司,它與Helion Energy選擇的技術路線一致,即同時利用磁場和慣性力量實現核聚變,其在英國建設的工廠預計將于2025年投入運營。
Type One Energy于2019年在美國成立,與大多數同行不同,這家公司沒有選擇打造托卡馬克裝置,而是選擇了用仿星器實現核聚變的技術路線。
長期以來,可控核聚變的發(fā)展都是由國家層面主導,主流的發(fā)展方向是打造超大型托卡馬克裝置,最終目標是建造可控核聚變發(fā)電站,最具代表性的便是ITER計劃下的龐然大物。
總體而言,大多數創(chuàng)業(yè)公司則主攻小型托卡馬克裝置,開辟新的商業(yè)模式,這是因為小型托卡馬克裝置的建設速度和迭代效率更優(yōu),更適合創(chuàng)業(yè)公司的節(jié)奏。
核聚變投資在中國
伴隨技術上的突破,商業(yè)公司和風險投資開始大舉進入核聚變賽道,這種趨勢在美國最為凸顯。不過,近年來我國在核聚變領域也不斷取得技術突破,同樣積蓄了不俗的科研力量。
在核聚變賽道,國內近兩年開始出現不錯的創(chuàng)業(yè)項目,引起眾多資本方的關注。
其中,最具代表性的是能量奇點和星環(huán)聚能,二者皆成立于2021年,吸引了紅杉中國種子基金、蔚來資本、藍馳創(chuàng)投、中科創(chuàng)星、順為資本和昆侖資本等財務投資機構,還出現了米哈游、騰訊等產業(yè)方的身影。
能量奇點創(chuàng)始人兼CEO楊釗2009年本科畢業(yè)于北大物理系,2017年獲得斯坦福大學理論物理與人工智能交叉研究方向博士學位,其研究方向橫跨量子物理和人工智能兩大前沿領域,在業(yè)界實屬罕見。
目前,能量奇點已與中國核工業(yè)西南物理研究院簽訂協議,計劃共同研發(fā)全球首臺基于全高溫超導磁體的托卡馬克。
星環(huán)聚能創(chuàng)始人陳銳畢業(yè)于清華大學工程物理系,博士畢業(yè)后便留校做相關科研,他和清華同系主要研究開發(fā)成員于2021年在陜西創(chuàng)辦了星環(huán)聚能,技術基礎來自運行了20年的清華大學球形托卡馬克探索裝置SUNIST。
就目前來看,由于核聚變領域的技術門檻極高,產業(yè)化周期很長,再加上項目研究耗資甚大,行業(yè)內可投資標的仍是少數,總量在個位數。
中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊對核聚變的商業(yè)前景看好,他認為,科學理論上已經證明可控核聚變的可行性,但全球能做可控核聚變的人寥寥無幾,國內更是屈指可數。當他看到星環(huán)聚能的時候,感覺就像是在2016年看到自動駕駛或商業(yè)航天,可控核聚變的市場非常大,商業(yè)價值也非常高,一旦做成,回報率將非??捎^。
在潤土投資創(chuàng)始合伙人魏堅看來,目前,核聚變商業(yè)化領域還沒有配套的產業(yè)扶持政策,在這一時期出手的民間投資主要是占坑思路,勇于在特別早期階段創(chuàng)新試錯。
追溯過往的科技發(fā)展規(guī)律,人們往往會高估技術在三年內的影響力,而低估其在十年后的變化。目前,還很難準確預判可控核聚變商用落地時間,但一旦到來,其對社會的影響將無比深遠。
早在1950年代,蘇聯核物理科學家列夫·阿爾茨莫維奇曾說過,“當社會需要核聚變技術的時候,核聚變就能實現?!比缃?,人類對可控核聚變的需要遠超過去,是否意味著它的實現已不再遙遠?