文 | 张冰冰

编辑 | 阿至

36氪获悉，安东聚变（北京）科技有限公司（以下简称「安东聚变」）近期宣布完成近亿元首轮融资，由联想之星、啟赋资本、盘古创富、道翼资本、水木清华校友基金投资，资金将用于前沿人才梯队组建、聚变驱动器系统研发、实验系统与测试平台建设等方面。

「安东聚变」成立于2022年11月，作为国内首家Z箍缩聚变商业化团队，致力于加快推动Z箍缩能源技术方案，开发可控核聚变驱动技术装备及系统，为后期设计、建设及商业化发电提供强力支持。

「安东聚变」首席科学家彭先觉是中国工程院院士、核能专家，长期从事核聚变研究，在全球范围内首次提出“Z箍缩聚变裂变混合堆”能源技术方案。Z箍缩驱动器是其能源方案的核心组成部分，直接关系能源方案的可应用性。

「安东聚变」团队成员来自国家电网、中国核工业集团、清华大学等，当前正在进行聚变驱动器系统装备（长寿命重复频率运行）的研发攻关，目标是三年左右建成四路演示系统（重复运行寿命百万次级），五年左右具备建60MA级大型驱动器的能力。未来目标是驱动器重复运行寿命千万次以上，为2035年建设Z箍缩能源示范项目，2040年实现并网发电提供关键支撑。

一、可控核聚变，迈入商业化元年

可控核聚变是解决人类未来能源的关键。今年9月，《中华人民共和国原子能法》正式颁布，明确“国家鼓励和支持受控热核聚变的科学研究与技术开发”。10月，德国通过了“德国迈向核聚变发电站”行动方案，到2029年，将向该领域累计投入超20亿欧元，用于资助相关研究，支持研究基础设施和技术示范装置建设。近日，美国聚变行业协会发布聚变白皮书，建议将聚变定义为国家安全事项，作为下一个时代能源技术竞争的着力点，并明确2028年前将有超过两座产业主导的示范电站开工。 

此外，科技巨头持续加码可控核聚变产业。今年年初，商业聚变公司 Helion Energy 宣布完成4.25亿美元的新一轮融资，此前已与微软达成电力购买协议，计划从2028年起向一座50兆瓦的聚变发电厂供应电力；6月，核聚变能源初创企业 CFS 宣布与谷歌建立战略合作伙伴关系，并签署200兆瓦商业化供电协议；8月，CFS 获8.63亿美元融资，投资方包括英伟达、谷歌等公司。

这一重点领域也已引起国内资本市场的关注。IT桔子数据显示，截至今年7月，聚变赛道共有19笔公开投资事件，12家公司获投，总融资金额超过百亿元。“今年是中国可控核聚变公司密集成立并获得融资的年份，从这个角度考虑，今年可以称为中国可控核聚变商业化的元年。”「安东聚变」CEO刘程分析，从技术层面看，可控核聚变距离科研成功、产业成熟仍有一段距离，现阶段很多商业化公司，由之前在高校、研究院所从事核聚变技术研究的人员创立，正是希望通过商业化手段加速推动可控核聚变技术发展。

业内预估，可控核聚变技术成熟需要10-15年时间，其中的关键难点就在于实现 “能量增益”和“可控”。

简单来说，核聚变反应是通过上亿摄氏度的高温和压力环境，将气体分子完全电离为高温等离子体，让较轻的带正电荷的原子核克服电斥力发生聚合反应，并释放出巨大能量。

而可控核聚变，是要产生高温等离子体并将其约束在特定空间内，让聚变反应不断发生，同时对聚变反应过程或反应规模进行控制，实现能量增益从而产生可持续利用的清洁能源。宇宙中最典型的可控核聚变能源系统是太阳：太阳内部高温高压环境发生聚变反应释放能量，再通过自身巨大质量引力把核燃料约束在一起，形成稳定的能量输出。

引力约束核聚变仅存在于宇宙之中，人类无法利用引力来约束高温高压等离子体。当前主流研究的核聚变约束路线分为两大类——惯性约束、磁约束。

惯性约束是利用高功率能量瞬间轰击燃料靶丸，通过设计，使其压缩至高温高密度状态而引发核聚变，由于惯性质量的约束，可以获得一定的能量释放。磁约束是利用特殊形态的强磁场构造一个“笼子”，将高温低密度等离子体长时间持续约束在其中，从而实现核聚变放能。

二、经济高效、技术可行的可控核聚变路线

Z箍缩中的“Z”表示通过金属套筒负载等离子体的电流为轴向(Z方向)，大电流形成角向磁场，等离子体会因自身磁场产生的洛伦兹力向轴芯方向运动（箍缩），表现为负载等离子体的压缩内爆（电磁内爆），高速运动（数百公里/秒）的等离子体遇到物质时会被制动，动能转化为物质内能和X光能，X光则可被用来引发聚变靶丸聚变。

“Z箍缩通俗地理解，是‘人造闪电’技术。它本质上是通过脉冲大电流产生磁场，再通过磁场引发等离子体的内爆，在碰靶过程中会产生大量高强度X射线辐射。“刘程介绍，因此，近来美国学术界也开始称其为脉冲磁场惯性约束，这个路线比以往的约束路线都要年轻、新颖。

以可控核聚变商业发电为目标，可控核聚变路线还需要考量技术实现难度、商业化难度、安全性、经济潜力等因素。「安东聚变」以Z箍缩路线实现商业化目标的优势主要体现在以下方面：

技术难度上，Z箍缩路线通过高压脉冲电容器放电产生“人造闪电”，引发聚变点火及规模放能，技术更为简单直接，能量转换效率高，提供的能量充足且造价低廉。与其他技术路线相比，Z箍缩路线所需聚变驱动装置更为“皮实”可靠，适于商业应用。另外，近年来脉冲功率技术的发展，使得这种产生“人造闪电”的驱动器可以长时间重频运行，使得持续聚变发电并网成为可能。

商业化难度上，其核心是大规模生产、降本增效。对应到产业中，需要供应链充分可靠、良品率高、成本低、有足够的量产能力并且实施工艺简单易行，从这些方面分析，「安东聚变」可以发挥物理设计的优势，依托中国在储能、电力、制造业领域的产业链能力，发挥产业生态协同共振作用，能够加速推进可控核聚变商业发电进程。

综合来看，Z箍缩能源系统具有固有安全特性、经济性好、能充分利用核能资源、提供万年级能源供给、支持热堆及可再生能源发展、环境友好等特性。目前不存在不可逾越的障碍，可以进入工程验证和技术演示阶段。若顺利实施，将有望使中国率先进入聚变能应用时代。

三、“老中青”三代科研人才体系协作，加速可控核聚变的商业化进程

实现“聚变点火和规模放能”是可控核聚变各路径可行性的重要判断依据，其核心指标是实现能量增益因子Qeng＞1，这意味着输出能量大于输入能量，核聚变才有可能成为一个能源系统。公开资料显示，目前仅有美国国家点火装置（NIF）成功“点火”，从科学级别实现了Qsci＞1。

“现在还没有任何一条路线达到了工程级或者系统级的Qeng＞1，这也足以说明聚变能源本身是非常难的。”刘程相信，Z箍缩路线完全有可能在5-8年内实现Qeng＞1。

以此为目标，「安东聚变」从聚变的重频驱动系统入手，已经完成了整体系统的物理设计和执行方案。装备方面，将开展一系列装备开发工作，包括基础放电单元“夔牛”、集成放电模组“雷震子”、高功率驱动装置“雷神号”、聚变级驱动器系统“雷霆号”。

根据规划，「安东聚变」今年底会完成雷震子的建设；明年推出小型化的雷神系列型号；2027-2028年，把雷神号作为基础，进一步开发雷霆号。“我们希望在2030年前后实现第一阶段目标，建成聚变驱动系统技术能力和核心器件产品量产能力。之后将进一步提升驱动系统的性能，为Z箍缩能源工程化和商业化奠定坚实基础。”刘程总结。

「安东聚变」的研发整体队伍来自世界顶级高校、研究院所及大型央国企，整个团队拥有多年的Z箍缩、脉冲功率、点火技术研究经验，长期深耕“人造闪电”技术的研发和应用。为完成相对漫长的技术和商业化征途，「安东聚变」构建了“老中青”三代科研人才体系：

彭先觉院士作为国际顶尖核科学与工程科学家，确定整体技术路径和战略规划方向，是「安东聚变」旗帜型灵魂人物；以杨青巍为代表的中代科学家，具备HL-2M托卡马克项目总工程师经验，统筹科技工程实施与系统集成；CEO刘程等青年科学家，则是冲锋陷阵的主力军，负责系统装置开发与商业化落地。

商业化规划上，「安东聚变」一方面将长期投入，聚焦可控核聚变能源技术和装备突破；另一方面将开拓更紧凑加速器研制，以应用于核废料处理、特种同位素生产、放射治疗等方面，争取早日实现商业营收。

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本文来自微信公众号“36氪未来产业”，作者：张冰冰，阿至，36氪经授权发布。