Commonwealth Fusion Systems获10亿美元融资，加速聚变示范堆建设

总部位于马萨诸塞州Devens的Commonwealth Fusion Systems在最新一轮融资中筹集了10亿美元，使其累计融资额达到40亿美元。公司高管表示，这轮融资显示出风险规避型机构投资者对聚变能源的兴趣日益浓厚。

据公司7月30日宣布融资后的新闻发布会记录，Commonwealth首席执行官兼联合创始人Bob Mumgaard表示，尽管只有ENI和Google两家公司被允许披露身份，但本轮投资者还包括养老基金、主权财富基金以及基础设施和工业企业。

Mumgaard表示，这笔资金将使Commonwealth能够完成其示范反应堆，并为其部署首座商业反应堆铺平道路。

“在我们需要更多能源来实现全面电气化的时代，聚变正在成为能源领域的下一个重大突破，”Mumgaard对记者表示。

与核裂变类似，聚变有潜力产生大量稳定电力，但产生的危险放射性废物要少得多。

在数十年公共资助研究之后，2022年，加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家首次实现聚变点火，取得了关键性突破。该实验室主任Kim Budil当时表示，商业聚变“可能还需要几十年”的时间。

此后相关工作持续推进，像Commonwealth这样的聚变初创公司正在推动更为激进的时间表。但专家们对于该技术何时能够商业化仍存在分歧。

Commonwealth于2018年从麻省理工学院分拆出来，已成为聚变领域的主要参与者。该公司正致力于在Dominion Energy位于弗吉尼亚州切斯特菲尔德县的土地上建设一座400兆瓦的电站——Fall Line聚变电站——目标是在2030年代初投入运营。

Mumgaard表示，Commonwealth已获得该项目所需的部分许可，并与Google和ENI签署了购电协议，同时已提交接入PJM Interconnection的申请。

“能量、密度与时间”

电力研究院高级技术主管Andrew Sowder表示，Commonwealth的技术是磁约束聚变。太阳的能量是通过其引力驱动质子聚变释放的。Sowder称，Commonwealth的环形超导磁体（称为托卡马克）同样将含有氘和氚的超高温等离子体约束住，尽管它们因同种电荷而相互排斥，但碰撞后会释放中子。在足够高的温度下，如果密度维持足够长的时间，碰撞就会释放能量。

虽然LLNL在2022年的点火是一项显著成就，但它只是“科学”意义上的净能量增益，因为它没有产生足够的能量来驱动整个聚变过程。

4月，该国家实验室宣布将与聚变初创公司Inertia Enterprises合作，以“为商业聚变所需的工业规模开发提供信息”。

Sowder表示，科学家和私营部门正在朝着有意义的净能量增益努力，但他拒绝推测聚变何时能实现这一目标。

“能量、密度和时间是聚变科学家可以调整的三个变量，”Sowder在接受采访时表示。

Commonwealth的最新资金注入将使其能够完成示范反应堆SPARC，Mumgaard称该反应堆目前已“完成约80%”。他表示，公司预计在2027年展示净能量增益。

该公司计划将SPARC的经验应用于其下一代反应堆ARC，后者将为其在弗吉尼亚州的旗舰商业电站提供动力。

“本轮融资中基础设施投资者的承诺表明，他们可能很快会对一系列ARC电站产生兴趣，”Mumgaard表示。

这需要的资金将超过10亿美元，但不会达到100亿美元——后者是“认真开展聚变所需的资金规模”，他补充道。

公用事业公司与购电协议

Dominion已表示，除了将土地租赁给该公司建设拟议电站外，还提供非财务合作，包括开发和专业技术支持。

该公用事业公司未回应Utility Dive的进一步评论请求。

Commonwealth公司官员告诉Utility Dive，他们最初不确定能否为商业反应堆找到公用事业合作伙伴，因为公用事业公司对未经证实的技术往往持保守态度。他们考察了多个对低碳稳定电力有需求的州和地区，并在每个地点与当地现有公用事业公司接触，以了解接入新发电源的可行性。

转折点出现在Dominion高管团队参观了马萨诸塞州的SPARC工厂，看到了“正在建设的内容以及为弗吉尼亚州规划的内容”，Commonwealth企业发展高级副总裁Ally Yost表示。“他们离开时对聚变的发展方向有了不同的看法”，并由此在2024年有信心签署联合开发协议，她回忆道。

在该合作之后，Commonwealth于2025年与ENI和Google签署了购电协议。根据这些合同，ARC产生的电力将通过Dominion的系统出售给PJM批发市场，而购电方将支付并获取清洁能源信用额度，Commonwealth首席商务官Rick Needham表示。他拒绝透露条款或信用认证过程的进一步细节。

Dominion董事长、总裁兼首席执行官Robert Blue曾表示，ARC的发电量可能有助于满足该公用事业公司预计6%的年需求增长。该公司最近在第二季度财报演示中告诉投资者，其拥有53.8吉瓦处于“不同阶段”签约中的大型负荷。

Dominion已成为NextEra Energy收购的目标，该交易将打造美国最大的受监管公用事业公司。两家公司高管表示，他们预计交易将在2027年底前完成，尚待监管批准。

竞争格局

目前，潜在竞争者的范围很小。根据聚变工业协会2026年报告，Type One Energy和资金较少的Helion是美国仅有的另外两家拥有购电协议的公司。

这些初创公司都尚未证明其技术能够实现点火，更不用说在商业规模上运行了。

Type One正在田纳西河谷管理局的Bull Run综合设施（一座前燃煤电厂）建设一个400兆瓦项目，TVA作为购电方，根据行业报告和该公用事业公司的公开声明。

Type One表示，其弯曲的托卡马克（称为“仿星器”）可能实现更稳定的反应和更低的能耗。

Helion Energy位于华盛顿州的500兆瓦线性加速器将使用磁体驱动两个等离子体源相互碰撞以产生聚变，其网站报道。该公司与Microsoft签署了2028年50兆瓦的购电协议，并与投资3500万美元的Nucor Steel签署了项目完成后500兆瓦的协议，Nucor报告称。

其他没有购电协议的公司仍在努力推进其技术。

General Fusion和TAE Technologies是仅有的两家上市聚变公司。General Fusion表示，预计其磁化靶聚变装置将在2035年实现净能量增益，行业报告称。

TAE Technologies表示，其场反位形线性聚变反应堆可能在2031年前通过试点项目实现净能量增益。

挑战

在上个月Reddit“有问必答”线上活动中，Commonwealth科学家表示，他们正在应对SPARC和ARC面临的直接规模化挑战。他们表示，为降低成本，还需要优化供应链和开发生态系统，寻找最高效的托卡马克材料，并微调等离子体形状。

EPRI的Sowder看到了另一个关键问题。

在Commonwealth的托卡马克中，中子与锂碰撞在高温下释放的氚可能逃逸出等离子体，他说。这需要一个“包层”来捕获逃逸粒子的热量，并通过常规方法发电，他补充道。

“包层技术在全球范围内尚不成熟”，但“可以在规模上实现”，Sowder表示。这是聚变难题中的关键部分，因为“多余的”氚可能造成处理和其他困难，他补充道。

Commonwealth首席科学家Jon Hillesheim在Reddit活动中承认了这一挑战。

“包层必须足够厚，以捕获聚变产生的高速中子的能量，并保护机器其余部分免受其影响。”

7月1日，Commonwealth宣布加入LIBRTI，这是英国国家聚变实验室世界领先的测试新型氚包层技术的项目，Yost表示。

这将有助于实现其在完成SPARC的同时并行演示包层技术的计划，从而在ARC建造之前积累经验和执行证明，Yost表示。

包层问题特定于某些类型的聚变技术，但Sowder表示，所有技术都面临挑战。

“所有聚变方法都需要被建造、演示并运行至失效，”Sowder表示。“在示范装置出现实际净能量增益证据之前，没有一种方法可以被称为赢家。”