“米哈游投资了核聚变！”
时隔二十天，米哈游系列游戏《原神》《崩坏学院》的玩家们，依然被这则消息震惊：2022年2月25日，能量奇点（一家致力于开发可商业化的聚变能源技术的公司）在其官方微信公众号上宣布获得近4亿元（6300万美元）投资，其领投企业之一是米哈游。
有人为米哈游宣称的“技术宅拯救世界”欢呼，惊奇于“为游戏氪得金原来是支持了科研”；有人认为米哈游纯粹是钱挣得太多，找不着地方花。Sensor Tower数据显示，2021年《原神》仅在移动端的总收入就达到了18亿美元（约合113.61亿元人民币），而同年，网易游戏的全年净收入是628亿元。基于此，米哈游被认为已超越网易——“网易游戏第二地位不保”。再结合可控核聚变技术实现永远需要“三五十年”的传说，不少人深深赞同米哈游可能就是“人傻钱多”。
图源Sensor Tower。
而事件的另一个主角能量奇点，于2021年6月刚刚成立，“聚焦于研制有商业发电潜力的高磁场、高参数、标准化的高温超导托卡马克装置及其运行控制软件系统，为未来商业聚变发电堆提供高性价比、高可靠性的核心组件和服务”。
能量奇点声称自己的团队成员涵盖高温超导、等离子体物理、人工智能等核聚变研究所需的众多领域，且都来自顶级院校及科研院所，如斯坦福大学、普林斯顿大学、北京大学、清华大学等，但因为目前无法获知团队成员的具体信息，均无法核实。能量奇点没有官网，所有公告均在微信公众号平台发布，融资成功之后，发布的第一条推文是一则招聘启事，并成功成为其阅读量最高的一则推文。这大概证明，关注它的业内人士的确不少。
上周三，能量奇点在其公号中宣布与核工业西南物理研究院签署了协议，双方计划共同研发全球首台基于全高温超导磁体的托卡马克，以实现长时稳态运行的科学和工程目标。核工业西南物理研究院是我国可控核聚变领域的老牌研究机构，我国聚变领域第一座大科学装置中国环流器一号（HL-1）就是出自它之手，2020年12月，其建造的中国环流器二号M装置（HL-2M）也实现了首次放电。在核工业西南物理研究院的加持下，这个略悬浮的初创公司终于多了些实体感。
米哈游总裁刘伟表示：“可控核聚变是一项激动人心的技术。过去半个多世纪，各主要科技强国都在持续投入，科学研究和工程经验都经过了长期积累。最近十年，随着几项关键技术的突破，商业公司和风险投资开始大举进入这个领域，这种趋势在美国尤为明显。”
在美国、欧洲等地，投资确实正在加速涌入可控核聚变领域，初创公司也都给出了令投资者们疯狂的理由：他们几乎都承诺，在十年内开发出可商用核聚变。那么，问题来了，“三五十年”的传说真的已是过去式了？“永动机”，触手可及？
烧钱与进度
近半年的核聚变投资领域，最轰动的大事并非连游戏公司都参与了核聚变投资，而是单次的融资额纪录被抬升到了10亿级。去年12月，Commonwealth Fusion Systems完成了B轮融资，获得超过18亿美元的巨额融资，也刷新核聚变领域融资额的新记录。此次投资，由Tiger Global牵头，比尔·盖茨的公司、Marc Benioff的Time Ventures和其他大约二十多家公司参与。
Commonwealth一举成了领域内最炙手可热的核聚变公司，也看呆了一众此前刚刚为亿元级美元融资兴奋不已的人们。Commonwealth成功融资的前一天，General Fusion刚刚结束由Temasek Holdings公司牵头的1.3亿美元E轮融资，投资者包括了亚马逊的创始人杰夫·贝佐斯；前1个月，Helion Energy完成了由OpenAI的联合创始人Sam Altman领导的5亿美元E轮融资，如果依照计划达到目标，还有机会再获得17亿美元。
核聚变正在成为投资界的一个新招牌。据Fusion Industry Association（FAI）统计，在2021年，可控核聚变领域共吸引近 19 亿美元的私⼈资金、 8500 万美元的政府资金以及其他渠道的资金，相关私营企业也成功累积到了23家。其中，15家 (65%) 成立于过去10年， 12 个 (52%) 的成立时间则在5年之内。
近30年成立的核聚变公司，图源FAI。
就这样，人们眼睁睁看着核聚变成了投资领域的一个赛道。
可控核聚变确实是堪称“能源终结解决方案”的理想能量之源：能量释放效率比传统能源高数百万倍，且原料无限，零污染，但与此同时，这也是一个动辄需要十亿、几十亿美元研发投入的新技术。目前，以国家为单位，多个国家在研制自己的核聚变，同时，也以国家为单位展开合作（比如有30多个国家参与的ITER），但即便已经投入了几十、上百亿美元，距离真正的成功，依然很远。
此前，品玩曾发布文章《中国“人造太阳”，人类“不可能任务”的现在进行时》，介绍可控核聚变技术的实现难度之高，以及所需的投入之大。现在看来，这些都无法阻挡投资者，终极能源所描绘的未来实在让他们为之疯狂。2020年之后，在全球经济备受新冠疫情影响之下，这种疯狂仍未停止，投资金额从此前的几百、上千万美元飙到了亿、十亿美元，就是最好的证据。
现在，2022年的第一季度尚未结束，就已经先后有数家相关企业被投资。2月中旬，在能量奇点获得6300万美元投资的前十天，总部位于英国的First Light Fusion宣布，它从Oxford Science Enterprises、Hostplus和IP Group以及新投资者Braavos Capital和Tencent（没错，就是那个鹅厂）那里筹集了4500万美元的C轮融资。
crunchbase上的数据表明，这距离First Light上轮的2500万美元融资刚过去14个月——核聚变企业的烧钱速度可见一斑。而在核聚变领域，这种烧钱速度实在稀松平常，且越到后期越费钱。
可控核聚变在理论上有多种实现方法，这在FAI统计的23个核聚变公司中，几乎都得到了体现。除了最常见的磁约束技术路线，磁惯性、惯性约束、混合静电约束等也被一一尝试，由此也延伸出多种实验装置，甚至有公司复现了上世纪五六十年代流行一时但终被放弃的仿星器。而这些实验装饰的共同点就是，都需要大量烧钱。
图源FAI。
Commonwealth走的是最大众的磁约束路线，具体实现方式则是传统的托卡马克。它是麻省理工学院的衍生公司，2018年才成立。该公司的首席执行官Bob Mumgaard表示，他们将在6年内建成一个可用的核聚变反应装置。而在完成第三轮的8400万美元融资的5个月后，Commonwealth才研制出高温超导磁铁HTS。HTS被用于维持超高磁场，以创造聚变条件。去年夏天，Commonwealth终于成功测试了HTS，并用于优化自己的托卡马克。
全世界大约有150个托卡马克，其中最大的一个正是由ITER花费300亿美元建造的——重达2万吨，有一个篮球场大小，预计将在2035年完工。ITER的主磁铁将重约400吨，实现的磁场强度将超过12特斯拉，而Commonwealth的目标是使用15吨的磁铁，产生20特斯拉的磁场。HTS是达成这个目标的关键，它的原材料是稀土钡铜氧化物（又名ReBCO），以此制成的超导体可以几乎零损耗地传输电流。因此，ReBCO既是制造强大电磁铁的关键，同时，也是“制造核聚变装置的关键”。此后，Commonwealth正式着手建设托卡马克。
在完成18亿美元的融资之后，Commonwealth宣称这些资金将用建造、调试和运营世界上第一台净能源聚变机SPARC，以及第一座商业聚变发电厂ARC。他们计划，SPARC将在2025年完成聚变的商业化标准的能量净增，这意味着能量输出与输入的比值要达到几十甚至更高；21世纪30年代初，ARC建造完工并开始用于发电。
这是超越了人们一贯认知的核聚变时间规划。如果对比其他核聚变私营企业的计划书，很容易发现，这种激进的计划反而是一种常态。
总部位于华盛顿州的Helion Energy就计划在2024年完成核聚变的能量净增。它所采取的技术路线是磁惯性约束，通过叠加“磁场反向配置”和“脉冲不点⽕”实现。为此，Helion一直在更新自己的聚变反应装置，至2020年，在烧了此前融资的七千万美元之后，成功完成第六代核反应装置的建设，即Trenta。目前，Helion正在建造第七座反应装置“北极星”（Polaris），同时也在设计第八座反应装置“心宿二”（Antares）。
去年6月，Helion成为第一家将等离子体加热到1亿摄氏度的私营公司，这被视为Helion核聚变商业发电之路上的重要里程碑。
2013年，Mithril Capital的联合创始人Ajay Royan（另一位联合创始人是亿万富豪Peter Thiel）首次向Helion投资了200万美元，使它能建造可以“重复脉冲电源”的聚变反应装置。此后，Mithril一直投资Helion，包括最近一轮的5亿美元——如果该公司的第七款原型能按照预期工作，Mithril承诺再投资17亿美元。
对此，Helion首席执行官David Kirtley信心满满：“10年后，我们肯定会有商业电力用于出售。”
Kirtley的自信不仅来自于自己，更是来自于同行。
- General Fusion计划在2025年启动并运行其示范工厂。
- 创建于1998年、目前规模最大的核聚变公司TAE Technologies希望在2030年为电网提供源于核聚变的电。
- First Light Fusion计划在本世纪40年代要建造多座工厂，其中首座于30年代完成。至于在此之前的科学难题，则在20年代完全攻克。
10年实现核聚变商用？
如此整齐划一的夸张时间规划，我们在默认是为了吸引投资的说辞外，也不免有一丝动摇，难道核聚变商用真的会在10年内实现？
在国际原子能机构 （IAEA）的核聚变物理学家 Sehila M.Gonzalez de Vicente 看来，随着大量资本的涌入，核聚变领域的技术突破很可能提前出现，而核聚变能源的应用也很可能会在30 年或 50 年后成为现实。但与此同时，他用于衡量核聚变实现时间的尺度并没有改变，依然是一以贯之的“三五十年”。
非盈利基金会Fusion Power Associates的主席Stephen Dean也说，“到目前为止，核聚变的历史并没有给我们很大的信心。众所周知，我们离聚变商用还差50年已经很多年了。”
与此同时，Fusion Power Associates中的所有私营公司都踏上了追求聚变商业化之路。商用核聚变对投资人和创业者的诱惑是巨大的，只要有一家公司成功，就将彻底解决全球的能源供应问题，且永久无碳。
在过去半个多世纪中，全球已建成超过100台可控核聚变装置。其中，磁约束核聚变研究一直是主流技术路线，托卡马克更是凭借杰出的性能（聚变三重积比其他技术路线高2-4个数量级）脱颖而出，但与此同时，其他类型的技术路线也没有被放弃，美国国家点火计划就致力于通过惯性约束的路线完成聚变点火。然而，目前为止，所有努力的最终结果是，可控核聚变的商业化依然遥遥无期。
图源水印。
再具体一点，用于判断点火成功的聚变三重积也还差几个数量级，而创业公司动辄许诺在两三年内达成的能耗比，齐聚全球之力，奋斗几十年，还没有突破0.7。被视为里程碑事件的将等离子体加热到1亿摄氏度，在几年前就已实现，最高纪录甚至达到了5亿度以上。然而即便如此，依然没有国家级的研究机构声称，可以在几年之内实现可控核聚变的商业化。
具体的时间规划中，我国建成原型电站的目标时间是2050年，韩国和俄罗斯的进度也差不多都是本世纪中，即便向来对自己自信满满的美国，设定的原型电站建成时间也在2035年，运行时间则在5年之后。
另一方面，公开的资料显示，这些私营核聚变公司采用的都是中小型化的设计方案。而以目前有明确研究数据支撑的托卡马克为例，其原理决定，装置的体积越大，才越有可能达到点火临界点。ITER就是基于此设计和建造的大型托卡马克。而小型化的核聚变装置，如球形托卡马克和RFP，虽然从投资和商业概念出发很有诱惑力，但是到目前为止，还没有任何实验表明能够实现点火。
但从另一方面出发，资本的涌入本身其实已经完成某种表态，毕竟钱不会说谎，以及投入总是要求回报的。《华尔街日报》援引业内人士的话，如此评论：“一波又一波的资金涌入到核聚变领域当中，这正是核聚变工业扩张的信号。”
参考资料
https://www.iaea.org/newscenter/news/unprecedented-progress-accelerates-fusion-research-thanks-to-private-sector-investment
https://drive.google.com/file/d/17lrqxt6NG0-QjVafJ_WHbT43kSGiK-WD/view
https://www.economist.com/science-and-technology/2019/05/04/fusion-power-is-attracting-private-sector-interest
https://www.fusionenergybase.com/organizations/#companies
https://www.technologyreview.com/2022/02/23/1045122/fusion-power-mit-startup-commonwealth/
https://tae.com/wp-content/uploads/TAE-Milestone-Press-Release.pdf
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