被譽為“人造太陽”的可控核聚變,憑借清潔、高效、原料易得的特性,早已被公認為未來能源領域的“終極解決方案”。尤其在AI算力需求爆發(fā)的當下,它所蘊含的巨量能源潛力,更成為破解算力能耗瓶頸的關鍵所在。
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不過,在當前主流的“托卡馬克”路線之外,可控核聚變是否還有其他可行路徑?
對于這個問題,合肥星能玄光科技有限責任公司(下稱“星能玄光”)給出了肯定答案。
作為國內最早聚焦直線型場反位形(FRC)技術路線的聚變能源企業(yè),星能玄光的底氣源自背后KMAX課題組十余年的技術深耕。2024年3月,依托中國科學技術大學賦權,這家企業(yè)在合肥正式成立。
成立僅一年半,星能玄光已順利完成2輪超億元融資:2024年11月,企業(yè)率先完成億元級天使輪融資,由知名投資機構中科創(chuàng)星領投;2025年啟動的第二輪融資中,不僅有國資力量重磅加入,曹仁賢旗下的仁發(fā)新能亦參與投資,可見FRC技術路線備受行業(yè)關注。
從實驗室到商業(yè)化,從技術突破到資本認可,星能玄光究竟是如何快速崛起的?下面,張通社帶您一同走進這家“黑馬”企業(yè),探尋其破局之道。
01
20年技術沉淀
中科大博導的創(chuàng)業(yè)征程
2025年世界外灘大會上,星能玄光的先進場反磁鏡吸引數百人駐足,上海市市委副書記、市長龔正一行亦親臨展臺。
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這場高光亮相,也將星能玄光背后的創(chuàng)始人孫玄推至聚光燈前。這位1975年生于安徽銅陵的科學家,已在可控核聚變領域深耕二十余載,其跨越國界的科研履歷與精準的技術判斷,正是這家企業(yè)快速崛起的核心密碼。
孫玄本科就讀于東南大學,后考入中國科學技術大學攻讀碩士。2000年,孫玄遠赴美國西弗吉尼亞大學深造,五年后拿下博士學位的他,憑借出色的科研能力進入美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室,并獲得了Director’s Fellowship的殊榮。
2009年,帶著豐富的場反位形研究經驗,孫玄加盟TAE公司。在TAE的4年研究經歷讓孫玄深刻認識到,主流托卡馬克路線雖成熟卻面臨結構復雜、成本高昂的困境,而直線型場反位形技術雖屬“小眾”,卻可能憑借高beta值,高約束效率成為商業(yè)化的“黑馬”。TAE成功的商業(yè)化運營,也讓孫玄意識到,中國在不遠的未來,也會誕生優(yōu)秀的聚變商業(yè)公司。
2012年,帶著十余年的國際聚變研究的積淀,孫玄回到中國科學技術大學任教。彼時的國內聚變領域,托卡馬克路線占據絕對主流,場反位形技術尚屬空白,甚至不少同行對這一路線持懷疑態(tài)度。
但孫玄堅信自己的判斷,決定從零開始在國內搭建場反位形實驗研究平臺。2013年,中科大“KMAX”裝置啟動組裝,卻很快在脈沖場反位形形成遭遇技術難關。“我們剛剛開始像TAE一樣選擇氫閘流管作為開關,但不同閘流管之間會產生干擾,FRC放電狀態(tài)非常差,我們花了大量的時間去克服工程問題。”楊智達回憶道。
在科研攻堅的十字路口,孫玄做出了“壯士斷腕”的決定——將所有閘流管全部更換為更加穩(wěn)定,載荷量更大的引燃管。
事實證明,這個決定是對的。更換設備后,所有問題迎刃而解,FRC放電的波形清晰地出現在屏幕上。“那一年我們就把FRC做成了。”楊智達說起這段經歷,語氣中仍難掩興奮。
正是憑借在中科大十余年的實驗室積累,2024年3月,承載著“讓核聚變走向商業(yè)化”愿景的星能玄光正式成立。
02
成功的聚變公司
秘訣在于創(chuàng)新
孫玄曾說,目前世界上的聚變技術百花齊放,技術路徑還沒有收斂,所以世界上不需要第二家Helion,也不需要第二家TAE,中國乃至世界需要的是獨特的星能玄光及其代表的技術路徑。
“與TAE、Helion等國際巨頭比,我們在發(fā)展積淀上確實存在差距——它們自上世紀90年代入局,三十多年的深耕已形成成熟的技術與商業(yè)體系,我們仍處于成長階段。”楊智達從商業(yè)競爭視角客觀分析,“但聚焦國內,我們的核心團隊能力優(yōu)勢突出,其中最關鍵的就是發(fā)展星能玄光自己的技術路徑。”
在楊智達看來,星能玄光必須走出一條自己的技術路徑,而不是單純的去跟風別人的技術路徑“若Helion技術路線未來遭遇瓶頸,跟隨其路徑的企業(yè)也將陷入困境。我們堅持自己的物理,堅持自己的技術路徑,也為核聚變商業(yè)化提供更多可能性。”
場反位形和大家熟悉的“甜甜圈”——托卡馬克裝置,都屬于磁約束裝置,但是他們的磁場構型卻完全不同。托卡馬克像“磁力軌道賽車場”,靠巨大“D”字形線圈造環(huán)向磁場,再借感應電流讓軌道呈螺旋形防粒子撞壁;FRC則是“等離子體龍卷風”,無貫穿環(huán)向主磁場,靠等離子體自身形成旋轉渦流電流,織出“磁力外衣”包裹自己。
這種“自組織”特性讓FRC優(yōu)勢顯著:結構簡單、便于燃料注入與發(fā)電,磁場利用效率近乎100%,較弱外部磁場即可約束高溫高壓等離子體。
“學術界比較擔心場反位形的不穩(wěn)定性——旋轉不穩(wěn)定和傾斜不穩(wěn)定。”不過,楊智達語氣隨即變得自信:“外界看到的是問題和風險,我們看到的卻是機會和壁壘,目前針對這兩種不穩(wěn)定性,團隊已經有了完整的解決方案。”
除了技術路徑的獨特性,星能玄光的核心團隊實力同樣是其底氣所在。其核心團隊成員多來自中國科學技術大學、普林斯頓等國內外頂尖院校,并且形成了教授/研究員、資深博士、實習博士生這樣完整的人才梯隊。團隊始終堅持自主研發(fā)FRC技術路線,其技術儲備在實驗室階段已沉淀十余年,KMAX實驗室發(fā)表多篇文章獲得國外的高度認可,目前已經形成從理論研究到裝置研發(fā)的鏈路閉環(huán)。
硬核實力也贏得了資本市場的高度認可——公司成立不到兩年,便已成功完成數億元融資,招商局創(chuàng)投、中科創(chuàng)星等知名機構紛紛押注。
值得一提的是,天使輪領投方中科創(chuàng)星是一家專注于硬科技領域的早期投資機構,以服務科技成果轉化和投資前沿科技為顯著特色,已在可控核聚變產業(yè)鏈布局多個企業(yè)。
“在當前的融資市場上,存在較多‘表演性質’的項目,若非專業(yè)背景,很難辨別技術真實性。”中科創(chuàng)星這類專業(yè)資本的加持,更印證了其技術路線的可行性。
03
核聚變黑馬
直指AI時代的能源難題
當前,可控核聚變的核心瓶頸仍在技術突破:科大實驗室雖已實現將射頻功率成功饋入等離子體,實現等離子體加熱,但聚變反應所需的等離子體溫度需達到1億度。
“這類高功率加熱手段,高校實驗室的研究條件根本無法支撐。”楊智達直言,這也成為星能玄光成立,并持續(xù)推進商業(yè)化的重要原因。
據悉,星能玄光正加速建設下一代聚變裝置“FLAME(FRC Long-Lived Axisymmetric Mirror Experiment)”,計劃于今年10月底建成,這將成為其技術突破的重要里程碑。“FLAME建成后,將是行業(yè)內性能領先的直線型聚變裝置。”
值得關注的是,真正推動可控核聚變商業(yè)化進程提速的,是AI產業(yè)爆發(fā)下的能耗焦慮。
此次核聚變商業(yè)化浪潮的背后推手,實則是谷歌、微軟、Meta、英偉達及OpenAI等互聯(lián)網大廠——他們對算力持續(xù)增長背后的能源供給問題高度焦慮。
據行業(yè)預測,到2030年,全球20%的新建數據中心將因電網設備短缺面臨投產延遲,僅變壓器價格就將暴漲160%,能源供給不足以成為制約數字經濟發(fā)展的關鍵瓶頸。
從產業(yè)特征來看,AI算力對能源的穩(wěn)定性要求極高,必須實現7×24小時不間斷的基荷電力供應。但現有能源結構中,風電、太陽能雖成本較低卻存在間歇性問題,無法滿足穩(wěn)定需求;化石能源雖能保障穩(wěn)定供電,卻與全球碳中和目標相悖。
在此背景下,可控核聚變成了唯一能同時滿足“穩(wěn)定供電、零碳排放、高密度能源輸出”三大核心需求的解決方案。
市場規(guī)模的快速增長也印證了這一賽道的潛力。據Keytone Ventures測算,全球核聚變相關市場規(guī)模將從2022年的2964億美元增長至2027年的3951.4億美元,商業(yè)化前景逐步清晰。
在當前托卡馬克技術路徑主導的聚變行業(yè)中,星能玄光選擇聚焦FRC(場反位形)路徑,不僅需要技術硬實力,更考驗戰(zhàn)略眼光與創(chuàng)新勇氣。
站在AI時代門檻上,算力需求呈指數級增長,碳中和成為全球共識,傳統(tǒng)能源局限性日益凸顯。核聚變技術的商業(yè)化或許不再是遙不可及的科學幻想,而是正在加速到來的現實。
未來,當FRC核聚變電站正式建成發(fā)電之時,人們或許會想起2024年合肥這家核聚變企業(yè)的雪茄形裝置,想起那些為“人造太陽”夢想奮斗的科學家們,以及他們的創(chuàng)業(yè)故事。
畢竟,真正的創(chuàng)新并非追隨他人路徑,而是敢于在眾人選擇左轉的時候果斷右拐,在看似冷門的賽道中探尋通往目標的可行路徑。
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