融合能源独角兽:盘点那些融资超亿美元的核聚变初创公司

核聚变曾被视为遥不可及的技术,如今已吸引大量资本涌入。在芯片算力提升、AI进步和高温超导磁铁突破的推动下,多家创业公司正加速推进商业化进程。本文盘点了融资超1亿美元的核聚变企业,包括融资近30亿美元的Commonwealth Fusion Systems、计划2028年供电微软的Helion,以及凭借9亿美元A轮融资横空出世的Pacific Fusion等,展现了这一万亿美元潜力赛道的全貌。

过去几年,核聚变发电从一个被人调侃"永远还有十年才能实现"的笑话,逐渐演变为一项越来越真实、越来越令人期待的技术,吸引了大批投资者纷纷入场。

这项技术虽然掌握难度高、前期建设成本昂贵,但核聚变有望借助驱动太阳运转的核反应原理,在地球上产生近乎无限的能源。一旦初创公司能够建成具备商业可行性的核聚变电站,就有潜力颠覆数万亿美元规模的能源市场。

推动核聚变行业走向乐观的浪潮,来自三项关键技术进步:更强大的计算芯片、更成熟的AI技术,以及高性能高温超导磁体。三者协力,促成了更精密的反应堆设计、更逼真的仿真模拟,以及更复杂的控制方案。

2022年底,美国能源部下属实验室宣布成功实现受控核聚变反应,且反应所产生的能量超过了激光注入燃料颗粒的能量,即达到"科学盈亏平衡点"。这一消息更是为整个行业注入了强心剂。虽然距离"商业盈亏平衡点"——即反应产能超过整个设施耗能——还有相当长的路要走,但这一里程碑证明了底层科学的可行性,意义深远。

近年来,创业者们持续乘势而上,以迅猛的步伐推动私营核聚变行业向前发展。

Commonwealth Fusion Systems

Commonwealth Fusion Systems(CFS)迄今已融资约三分之一的核聚变领域私人资本总量。其最新一轮融资于近期完成,新增8.63亿美元,累计融资总额接近30亿美元。

CFS的B2轮融资,距离其融资18亿美元的B轮已过去四年。那轮B轮融资帮助公司一举跃居行业领先地位。此后,这家总部位于马萨诸塞州的初创公司一直在全力推进Sparc——其首座旨在以"商业相关"规模发电的原型电站建设。

Sparc的反应堆采用托卡马克设计,外形类似甜甜圈。D形截面上缠绕着高温超导带材,通电后产生强大磁场,用于约束和压缩超高温等离子体。反应产生的热量转化为蒸汽,驱动涡轮发电机。CFS的磁体由公司与麻省理工学院合作设计,联合创始人兼首席执行官Bob Mumgaard曾在MIT从事核聚变反应堆设计和高温超导体的研究工作。

CFS预计Sparc将于2026年底至2027年初投入运行。公司表示,本十年晚些时候将开始建设商业电站Arc,预计发电量达400兆瓦。该电站将建于弗吉尼亚州里士满附近,谷歌已签约购买其一半发电量。

CFS的投资方阵容强大,包括Breakthrough Energy Ventures、The Engine、比尔·盖茨等众多知名机构和个人。

TAE Technologies

TAE Technologies(前身为Tri Alpha Energy)成立于1998年,由加州大学尔湾分校的Norman Rostoker创办并剥离出来。公司采用场反转构型,但有独特之处:两束等离子体在反应堆中央碰撞后,公司会向等离子体发射粒子束,使其保持雪茄形旋转状态。这一设计提升了等离子体稳定性,延长了聚变持续时间,并能提取更多热量来驱动涡轮机。

2025年12月,TAE宣布将与美国前总统特朗普的社交媒体公司"特朗普媒体与技术集团"合并,全股票交易将使合并后实体估值达60亿美元。TAE将获得2亿美元初始资金,并在向美国证券交易委员会提交备案文件后再获1亿美元。TAE首席执行官Michl Binderbauer将与前任单独CEO Devin Nunes共同出任合并公司联席CEO。

在此之前,TAE曾于6月从谷歌、雪佛龙、New Enterprise等现有投资者处获得1.5亿美元融资。据PitchBook数据,合并前TAE累计融资总额达17.9亿美元。

Helion

在所有核聚变初创公司中,Helion的时间表最为激进——计划于2028年实现反应堆发电,其首位客户正是微软。

总部位于华盛顿州埃弗里特的Helion同样采用场反转构型反应堆,反应腔室形如沙漏,两端将等离子体旋转成甜甜圈形状后,以超过每小时100万英里的速度相向发射。两束等离子体在中部碰撞时,附加磁体协助触发聚变反应。聚变发生后,等离子体自身的磁场得到增强,进而在反应堆磁线圈中感应产生电流,实现直接发电。

2025年1月,Helion完成4.25亿美元融资,同期启动了原型反应堆Polaris。据PitchBook数据,Helion累计融资总额达10.3亿美元。投资方包括Sam Altman、Reid Hoffman、KKR、贝莱德、Peter Thiel旗下的Mithril Capital Management以及Capricorn Investment Group。

Pacific Fusion

Pacific Fusion以9亿美元的A轮融资横空出世,即便在资金充裕的核聚变赛道中也属惊人之举。公司将采用惯性约束方式实现聚变,但与激光压缩燃料不同,其使用协调一致的电磁脉冲。关键在于时序控制:156个阻抗匹配的Marx发生器须在100纳秒内同步产生2太瓦的脉冲,并同时汇聚于靶标。

公司由曾主导人类基因组计划的科学家Eric Lander出任CEO,Will Regan担任总裁。Pacific Fusion的融资规模虽然庞大,但资金并非一次性到位,而是在公司达成特定里程碑后分批支付,这一模式在生物技术领域较为常见。

Shine Technologies

Shine Technologies正在以一种审慎而务实的方式进军核聚变发电领域。由于从核聚变电站售电仍需数年时间,该公司先从中子测试服务和医用同位素销售入手,近年来还在探索放射性废料的回收处理方案。Shine尚未确定未来核聚变反应堆的技术路线,而是表示正在积累届时所需的核心能力。

据PitchBook数据,公司累计融资总额达10亿美元。投资方包括Energy Ventures Group、Koch Disruptive Technologies、Nucleation Capital和威斯康星大学校友研究基金会。公司最近一轮融资为2月完成的2.4亿美元,由NantWorks领投,Deerfield Management、富达管理研究公司、橡树资本管理、Pelican Energy Partners及住友美洲公司等参投。

General Fusion

General Fusion成立迄今已超过二十年,累计融资逾6亿美元。这家总部位于不列颠哥伦比亚省里士满的公司由物理学家Michel Laberge于2002年创立,旨在验证一种被称为"磁化靶聚变"(MTF)的不同技术路线。投资方包括杰夫·贝索斯、淡马锡、BDC Capital和Chrysalix Venture Capital。

在General Fusion的反应堆中,液态金属壁包裹着等离子体注入腔室,外围活塞将液态金属壁向内推压,压缩其中的等离子体并触发聚变反应。反应产生的中子加热液态金属,液态金属循环通过热交换器产生蒸汽,再驱动涡轮机发电。

2025年春,General Fusion陷入困境——在建造有望于2026年达到盈亏平衡的最新装置LM26期间,公司资金告急。在实现关键里程碑后数日,公司裁减了25%的员工。首席执行官Greg Twinney发表公开信,向投资者恳切呼吁注资。

8月,投资方给予了一定回应,通过"付出才能参与"条款注入2200万美元,一位投资者将其形容为维持General Fusion运营所需的"最低限度资金"。11月,加拿大证券备案文件显示,公司通过SAFE票据从近70名投资者处融资5110万美元,据《环球邮报》报道。据PitchBook数据,公司累计融资总额达6.12亿美元。

今年1月,General Fusion表示将通过与特殊目的收购公司反向合并的方式上市,若交易如期完成,公司将再获3.35亿美元资金。

Inertia Enterprises

迄今为止,只有一项核聚变实验超越了科学盈亏平衡点,该实验的首席科学家Annie Kircher正是Inertia Enterprises的联合创始人之一。她的团队还包括斯坦福大学教授Mike Dunne,以及Twilio联合创始人、《洋葱报》所有者Jeff Lawson。

公司计划沿用Kircher在美国国家点火装置(NIF)成功验证的路线,以激光轰击聚变燃料颗粒,采用惯性约束设计。Inertia Enterprises于2月从隐身状态浮出水面,同时宣布完成4.5亿美元A轮融资,由Bessemer Venture Partners领投,GV、Modern Capital、Threshold Ventures等机构参与。

Tokamak Energy

Tokamak Energy在经典托卡马克甜甜圈形设计基础上进行了压缩,将纵横比缩小到外部边界趋近球形的程度。与众多托卡马克路线的初创公司类似,该公司同样使用高温超导磁体(稀土钡铜氧化物REBCO型)。由于设计更加紧凑,所需磁体数量少于传统托卡马克,有望降低建设成本。

这家总部位于英国牛津郡的初创公司的ST40原型机造型独特,宛如一颗巨型蒸汽朋克风格的法贝热彩蛋,2022年成功产生了温度高达1亿摄氏度的超高温等离子体。其下一代装置Demo 4目前正在建造中,旨在"核聚变电站相关场景"中测试公司的磁体性能。2024年11月,Tokamak Energy完成1.25亿美元融资,用于推进反应堆设计及拓展磁体业务。

据PitchBook数据,公司累计融资总额达3.36亿美元,投资方包括Future Planet Capital、In-Q-Tel、Midven以及Capri-Sun创始人Hans-Peter Wild。

Zap Energy

Zap Energy没有采用高温超导磁体或超强激光来约束等离子体,而是直接向等离子体施加电流,使其自身产生磁场。该磁场将等离子体压缩约1毫米,随即触发点火。聚变反应释放的中子轰击包裹反应堆的液态金属毯,将其加热,液态金属再经热交换器产生蒸汽,驱动涡轮发电。

与Helion同样总部位于华盛顿州埃弗里特,据PitchBook数据,Zap Energy累计融资3.27亿美元。投资方包括比尔·盖茨旗下的Breakthrough Energy Ventures、DCVC、Lowercarbon、Energy Impact Partners、雪佛龙科技风险投资,以及比尔·盖茨本人的天使投资。

Type One Energy

仿星器路线初创公司Type One Energy计划在田纳西河谷管理局(TVA)一处退役燃煤电站旧址上建设核聚变反应堆,预计发电量350兆瓦,目标于2030年代中期投入运营。

与其他核聚变初创公司不同,Type One计划将核心技术授权给TVA等组织,由其自行建设、拥有和运营相关设备,模式类似于当今许多化石燃料电厂的开发方式。公司迄今累计融资2.69亿美元,其中包括一笔8700万美元的股权融资,目前正在进行2.5亿美元B轮融资。

Proxima Fusion

大多数投资者青睐追求托卡马克设计或某种惯性约束路线的大型初创公司,但仿星器在科学实验中已展现出巨大潜力,包括德国的Wendelstein 7-X反应堆。

Proxima Fusion逆势而行,成功获得1.3亿欧元A轮融资,累计融资总额超过1.85亿欧元。投资方包括Balderton Capital和Cherry Ventures。

仿星器与托卡马克类似,均通过强大磁体将等离子体约束在环形空间内。但仿星器别具一格:它并非强制等离子体进入人为设定的环形,而是通过扭转和弯曲的设计顺应等离子体的自然特性。这一设计有望使等离子体保持更长时间的稳定,从而提升核聚变反应发生的概率。

Kyoto Fusioneering

随着越来越多的初创公司争相开发核聚变发电技术,另一种商业机会也随之浮现——专注于建设核聚变电站所需的配套系统。所谓"电站平衡系统",即反应堆之外的周边部件,涵盖用于加热等离子体的回旋管、从聚变反应中提取热量并转化为电能的系统等。

Kyoto Fusioneering押注于:只要有一家核聚变初创公司成功向电网供电,整个行业就将需要平衡系统的供应商及其集成专业能力。风险投资人似乎认同这一判断,已向Kyoto Fusioneering累计投资1.91亿美元。投资方包括31Ventures、In-Q-Tel、JIC Venture Growth Investments、三菱和三井住友信托投资。

Marvel Fusion

Marvel Fusion采用惯性约束路线,这与美国国家点火装置证明受控核聚变反应可实现净能量输出所用的基本技术相同。Marvel向嵌入硅纳米结构的靶标发射强激光,硅纳米结构在轰击下产生级联效应,将燃料压缩至点火所需的条件。由于靶标采用硅材料制造,可借助半导体制造业数十年的工艺积累,实现相对简便的量产。

这家总部位于慕尼黑的惯性约束聚变初创公司正与科罗拉多州立大学合作建设一座示范设施,预计2027年投入运营。Marvel累计融资总额达1.62亿美元,投资方包括b2venture、德国电信、Earlybird和HV Capital,天使投资人包括Taavet Hinrikus和Albert Wenger。

First Light Fusion

与许多核聚变初创公司不同,First Light Fusion并不依赖磁体来创造聚变所需的条件,而是采用惯性约束方式,通过压缩核聚变燃料颗粒直至其点火来实现聚变。

但即便在惯性约束赛道内,First Light也走出了自己的路。大多数惯性约束方案效仿2022年创造历史性突破的美国国家点火装置,以激光为主要手段;而First Light则使用两级炮向靶标发射抛射物——第一级以火药推动塑料活塞,将氢气压缩至14.5万磅/平方英寸,进而发射抛射物。靶标的设计会放大撞击力,使燃料压缩至点火所需的极端条件。

2025年3月,First Light宣布放弃自行建设核聚变电站的计划,转型为向其他公司提供其核心技术。公司发言人表示,计划建设"脉冲功率能力装置,作为公司的示范装置,同时服务于科学研究和国防应用"。换言之,公司已将商业电站计划搁置,转而寻求更快落地的营收来源。

First Light总部位于英国牛津郡,据PitchBook数据,已从Invesco、IP Group和腾讯等投资方累计融资1.08亿美元。

Xcimer

尽管核聚变领域没有什么是简单的,Xcimer却采取了一条相对直接的路线:以美国国家点火装置突破性净能量实验背后的基础科学为依据,从头重新设计底层技术。这家总部位于科罗拉多州的初创公司的目标是建造一套10兆焦的激光系统,功率是NIF历史性装置的5倍。反应腔室外层以熔盐壁包裹,用于吸收热量并保护第一道实体壁免受损伤。

Xcimer成立于2022年1月,据PitchBook数据,已从Hedosophia、Breakthrough Energy Ventures、Emerson Collective、Gigascale Capital和Lowercarbon Capital等投资方处完成1亿美元融资。

Q&A

Q1:Commonwealth Fusion Systems的Sparc电站采用的是什么技术路线?

A:Sparc采用托卡马克设计,反应堆形状类似甜甜圈。其D形截面缠绕高温超导带材,通电后产生强磁场以约束高温等离子体。反应热量转化为蒸汽驱动涡轮发电。该磁体由CFS与麻省理工学院合作研发,计划于2026年底至2027年初投入运营,后续商业电站Arc预计发电量达400兆瓦,建成后谷歌将购买其一半发电量。

Q2:Helion的核聚变发电技术与其他初创公司有何不同?

A:Helion采用场反转构型,等离子体在反应堆两端被旋转成甜甜圈形状后以极高速度相向碰撞,碰撞时附加磁体触发聚变。Helion最独特之处在于直接从反应堆线圈中感应出电流,实现直接发电,而非像多数方案那样先转化为热能再发电。公司计划2028年实现商业发电,微软已签约成为其首位客户。

Q3:核聚变行业近年来快速发展的主要驱动因素有哪些?

A:推动核聚变行业加速发展的主要因素有三:一是更强大的计算芯片,支撑了更复杂的反应堆设计与仿真;二是更成熟的AI技术,优化了控制方案;三是高性能高温超导磁体的突破,使磁约束性能大幅提升。此外,2022年美国能源部实验室实现科学盈亏平衡点的历史性突破,也从科学层面验证了核聚变路线的可行性,极大提振了投资者信心。

来源:Techcrunch

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2026

04/13

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