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（CFS）在追求建造全球首座商业聚变电厂的过程中，已累计融资40亿美元。公司高管表示，最新一笔10亿美元融资表明，风险规避型机构投资者对这一领域的兴趣正在增长。

CFS首席执行官兼联合创始人Bob Mumgaard在公司7月30日宣布融资后的新闻发布会记录中表示，尽管仅有ENI和Google两家投资者被允许公开身份，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称，这笔资金将帮助CFS完成其示范反应堆，并为其首座商业反应堆的部署铺平道路。他在发布会上对记者表示：“在我们需要更多能源来实现全面电气化的时代，聚变正崛起为能源领域的下一个重大突破。”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。

经过数十年公共资助的研究，2022年，加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家首次实现聚变点火，取得关键突破。该实验室主任Kim Budil当时表示，商业聚变“可能还需数十年”。此后研究持续推进，像CFS这样的聚变初创公司正推动更为激进的时间表，但专家们对技术商业化的速度仍存在分歧。

CFS于2018年从麻省理工学院独立，已成为聚变领域的主要参与者。公司正致力于在弗吉尼亚州Chesterfield县Dominion Energy拥有的土地上建设一座400兆瓦的电站——Fall Line聚变电站——目标是在2030年代初投运。Mumgaard表示，CFS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（EPRI）高级技术主管Andrew Sowder指出，CFS的技术属于磁约束聚变。太阳的能量源于其引力驱动质子聚变释放。CFS的环形超导磁体装置（称为托卡马克）同样约束着包含氘和氚的超高温等离子体，尽管这些粒子因同种电荷而相互排斥，但碰撞后释放中子，Sowder解释说。在足够高的温度下，若密度维持足够长时间，碰撞便会释放能量。

尽管LLNL在2022年的点火是显著成就，但那仅是“科学”层面的净能量增益，因为它产生的能量不足以驱动整个聚变过程。今年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致力于实现有意义的净能量增益，但他拒绝推测聚变何时能实现这一目标。他在采访中说：“能量、密度和时间是聚变科学家可以调整的三个变量。”

CFS最新一轮资金将使其能够完成示范反应堆SPARC，Mumgaard称该反应堆现已“约80%完成”。他表示，公司预计在2027年展示净能量增益。公司计划将SPARC的经验应用于下一代反应堆ARC，后者将为弗吉尼亚州的旗舰商业电站供电。Mumgaard说：“这笔资金来自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。”他补充说，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本规模”。

公用事业与购电协议

Dominion Energy此前表示，除向CFS出租拟建电站用地外，还将提供非财务合作，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。CFS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，并与每个地点的现有公用事业公司接洽，以了解接入新电源的可行性。

转折点出现在Dominion高管团队参观马萨诸塞州的SPARC工厂，看到“正在建设以及为弗吉尼亚规划的内容”之时，CFS企业发展高级副总裁Ally Yost回忆道。“他们对聚变前景的看法发生了改变”，并由此在2024年达成联合开发协议。此后，CFS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，CFS首席商务官Rick Needham表示。他拒绝透露条款细节或信用认证流程。

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预计6%的年需求增长。该公司在最近的第二季度财报电话会议上告诉投资者，其有53.8吉瓦的大型负荷处于“不同签约阶段”。Dominion已成为NextEra Energy收购目标，该交易若完成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，预计交易将在2027年底前完成，但需获得监管批准。

竞争格局

目前，潜在竞争者数量有限。根据聚变工业协会2026年报告，Type One Energy和资金较少的Helion是仅有的另外两家拥有购电协议的美国公司。这些初创公司均尚未证明其技术能实现点火，更不用说在商业规模上运行。

Type One正在田纳西河谷管理局（TVA）的Bull Run综合设施（前燃煤电厂）建设一座400兆瓦项目，TVA作为购电方。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在华盛顿州的500兆瓦线性加速器将利用磁体驱动两个等离子体源相互碰撞以产生聚变，其网站报道称。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达成协议，项目完成后将提供500兆瓦电力。

其他尚无购电协议的公司仍在推进技术开发。General Fusion和TAE Technologies是仅有的两家上市聚变公司。General Fusion表示，其磁化靶聚变装置预计在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

在上个月的Reddit“问我任何事”线上活动中，CFS科学家表示，他们正应对SPARC和ARC面临的即时规模化挑战。为降低成本，他们还需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CFS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“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“可以大规模实现”，Sowder说。这是聚变难题的关键部分，因为“多余的”氚可能带来处理和其他困难。

CFS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，CFS宣布加入LIBRTI——英国国家聚变实验室的世界领先计划，该计划旨在测试新型氚包层技术，Yost说。这将有助于实现其计划，即在完成SPARC的同时并行演示包层技术，从而在ARC建造前积累经验和执行证明。

包层问题仅存在于某些类型的聚变技术中，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说。“在演示装置出现实际净能量增益证据之前，没有一种方法能被称为赢家。”