先讲一个170年前的故事。
1854年,一个已经财富自由的美国商人,决定要在美英之间铺设一条海底电缆。
在当时,人们都认为,他疯了:跨北大西洋线路超过4000公里,海底最深超过4000米,北大西洋的风浪异常频繁且狂暴,58年后泰坦尼克号才启航……以当时的技术水平,完全是难以登天。
可这个名叫菲尔德的家伙,组织了当时顶尖的科学家、工程师、船长和海员,也从英国、美国两头募集资金,就干起来了。
1857年,第一次铺设尝试,电缆断在海底,失败。
1858年5月,第二次尝试,电缆再次断裂;6月遭遇暴风,7月再次出发,成功接驳,并在8月16日成功发出第一条英国到美国的电报信息,但信号消失在茫茫的大西洋里……
菲尔德几乎倾家荡产。
时隔6年,菲尔德凑齐经费,顶着舆论压力,重新组织设计电缆。
1865年,当时世界上最大的轮船“大东方号”铁壳蒸汽船起航,8月2日在行至航程2/3时,缆绳在船尾断裂。
1866年6月底,已经是第五次尝试,“大东方号”和抓钩船起航,奇迹般钩起了丢失的电缆,拼接,修复,终于大功告成。
接通后,电缆每分钟传输8个单词,但比1858年第一次尝试已经快了80倍。
北大西洋不再有时差,这被人们称为“自哥伦布发现美洲以来人类最伟大的成就”,菲尔德也因此获得丰厚的商业回报。
跨大西洋海底电缆
这是一个已然载入人类史册的,关于企业家战略眼光、决心和勇气的故事。
而今天,同样的孤勇者,隐隐然出现在了另一个更科幻、更前沿的领域中:
可控核聚变。
说到新奥集团,也宣布向可控核聚变进军!
震惊很多人,因为新奥当时还是一家主营城市燃气、风格传统的民营企业。有没有这个实力?有没有这个可能(民间资本参与核电或者说可控核聚变,政策空间有多大)?
但,新奥并不是拍脑袋做的决策。
2018年,新奥集团的掌门人王玉锁见到了退休回国,在中科院等离子物理研究所挂职的彭元凯(Y.K.MartinPeng),二人一拍即合,携手合作。
彭元凯是聚变界的顶级华裔科学家,在美国橡树岭国家实验室(ORNL)工作期间提出了球形托卡马克约束概念,还担任过普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)国家球形环实验(NSTX)项目负责人。
新奥也倾尽所有。前后组织了300多人的研发团队,包括海外高层次人才20多名,博士硕士200多名,投入资金40亿元,是非国家队背景中规模最大的核聚变商业公司。
新奥“玄龙-50U”核聚变装置
一晃七年,其中艰辛自不必说。
2024年1月24日,已经建成的“玄龙-50U”装置实现首次等离子体放电。
2025年4月16日,“玄龙-50U”球形环氢硼聚变装置实验取得重大突破:实现高温高密度百万安培(兆安)等离子体电流。
目前新奥已经计划投资60亿建造下一代聚变装置“和龙-2”。
业内评价:
这是目前国际上,首次实现百万安培氢硼等离子体放电,标志着新奥引领的球形环氢硼聚变研究跃升至高参数运行区间,同时也标志着“玄龙-50U”装置跻身国际球形环先进行列,对未来氢硼聚变商用化应用具有里程碑意义。
几个重要的关键点,如果我们不了解,就无法感知这件事的逆天挑战:
第一,这是国内最早完全由民营企业发起、由民营资本领投的可控核聚变项目;
第二,这是国内首个出于商业目的的可控核聚变的探索与尝试;
第三,新奥“玄龙-50U”项目是国内第一个、国际第三个采用球形托卡马克装置的核聚变项目;
第四,新奥核聚变项目是国内唯一押注氢硼路线而非主流氘氚(D-T)燃料路线的项目。
第五,全世界到目前,连氘氚核聚变发电都还没有实现过,最好的实验成绩还停留在上个世纪。
但彭元凯说,新奥有决心在2035年运行球形环氢硼的发电工程示范,这个目标不变。
这不是在学普罗米修斯盗火,而是要学上帝再造一个太阳!
新奥换赛道,是因为王玉锁的危机感。
在他眼里,新奥并没有什么核心资源和技术,围绕城市燃气的特许经营权最长期限只有30年。
在多元化方面他尝试过“煤制气”,引进过非晶硅薄膜太阳能,也涉足数字化、房地产、文旅和大健康,成少败多。
新奥集团董事局主席 王玉锁
最终,他还是回到了老本行做能源。
眼花缭乱的风口不追了,转身却跳进深不见底的巨坑。
有人笑着称,连马斯克都不投资核聚变,老王怕是疯了。
可控核聚变,到底有多难?
这个听起来充满未来感的词汇,核心原理却源自宇宙中最普遍的能量产生方式——恒星内部的核聚变反应。
核裂变和核聚变过程示意图
原子弹和现有核电站的原理都是核裂变,让原子核(通常采用铀、钚、钍等)分裂释放能量。
核聚变的原理正好相反,是两个原子核结合成一个较重的原子核,并释放能量。
因为和太阳燃烧机制完全相同,可控核聚变装置常被称为“人造太阳”。
它的能量释放约是裂变的4倍,燃煤的400万倍,优势更明显。
但要控制核聚变,利用它,并不容易。
2024年6月开始运行的“洪荒70”托卡马克装置内部等离子体 能量奇点公司
第一难,是燃料需要被加热到上亿摄氏度,完全电离成等离子体态。
第二难,是等离子体必须被有效约束,不和容器壁接触,并维持足够长的时间。在引力约束和惯性约束之外,磁约束是当前应用的主流,托卡马克(Tokamak)装置就是主流形式。
第三难,是系统设计难。超导磁体,材料研发,工程实施和成本控制都是极难逾越的障碍,还有真空系统、加热系统、诊断系统等等,妥妥人类物理学的塔尖了。
而新奥选择的氢硼燃料路线,比主流氘氚(D-T)燃料路线又难出一个数量级。
地球上氘的来源虽然丰富,但氚非常稀少,价格昂贵,是国家管制材料。氘氚反应产生高能中子辐射,对材料的破坏性也大。
氢硼聚变路线无中子,成本低,燃料丰富,商业化前景更明朗,却需要30亿度高温的环境条件,这是太阳核心温度的200倍,从来没人实现过。
万里长征才只迈出第一步。
从放电到核聚变的关键门槛(通过DeepSeek总结)
1月15日拍摄的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
新奥并不是唯一一家进入可控核聚变领域的中国公司。
中科院等离子体物理研究所(合肥)和核工业西南物理研究院(成都,隶属中核集团)是代表中国最高水准的国家队,这几年进展飞速。
2006年,合肥所建成世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置“EAST”(又称“东方超环”),此后时不时就因为突破性成果见诸报端。
2025年1月20日,“东方超环”创造新世界纪录,首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”。
核工业西南所不甘示弱,今年5月它的“中国环流三号”装置创下我国聚变装置运行新纪录,实现百万安培亿度H模。
去年的文章《全球最大“人造太阳”,为何只能由中国来安装》,还详细介绍过中国怎样从核聚变工业的边缘参与者,成长为不可缺席的领导者。(点击标题即可阅读)
但彼得德鲁克曾说:只有把社会问题的解决,变成有利可图的机遇,社会问题才能得到真正的解决。
向商业化目标攀登,开始加速。
2023年,合肥等离子体所在EAST基础上,开始推进紧凑型聚变能实验装置BEST的建设。后者采用市场化模式建设、运作,名叫“聚变新能”的公司应运而生,安徽省国资、合肥市国资、蔚来资本和员工持股平台共同筹集50亿初始资本。
国资之外,从2021年以来,米哈游、蔚来资本等产业资本,中科创星、顺为资本、元禾原点等PE/VC机构,也都将资金投向上海的能量奇点、陕西的星环聚能、上海的翌曦科技等初创公司,抢占这一科技制高点。
国内商用可控核聚变技术研发企业情况 图源《新财富杂志》
其中,去年6月能量奇点自主研发建造的托卡马克装置“洪荒70”成功实现等离子体放电,成为全球首个建成运行的全高温超导托卡马克商业项目。
根据聚变行业协会(FIA)的数据,过去五年中,全球初创商业化核聚变公司累计吸引投资金额约65亿美元,并且出现两个明显的变化。
一是民间资本的增加。早在2016年,比尔盖茨、贝佐斯(亚马逊创始人)、布兰森(维京集团创始人)、扎克伯格和马云在内的一群亿万富翁,共同创立了一家名为“突破能源”的风投基金(BEV,Breakthrough Energy Ventures),成为众多核聚变初创公司的重要“金主”。
二是中国商业界崛起。历史上美国对聚变项目的商业股权投资一直领先,大概占到70%,而近三年中国厚积薄发,国家队、产业界、地方引导基金、企业家群体形成合力,按下了“快进键”。
和政府主导的科研项目比起来,民营企业更灵活、决策更快和商业化目标往往更激进,或许能让令人惊喜的结果更早出现。
在开头的故事中,菲尔德在1866年终于完成跨大西洋电缆的铺设,伦敦成为世界电信中心。
到19世纪末,英、法、德等国就都已经有了电报线路和美国连通起来,而且信号更强,效率更高。
英勇的企业家菲尔德本人,因为晚年糟糕的投资,几乎把钱亏光了。但他开了头,探了路,不仅青史留名,留下的跨大西洋电缆也成了后人竞相追逐的星光。
在刘慈欣的《三体》当中,核聚变是地球文明迈向宇宙的关键技术,为飞船提供近光速航行的动力。如果没有核聚变技术,所有的科幻作品都将黯然失色。
今天的人类才刚刚迈出第一步。
目前全球绝大多数商业核聚变项目把投产的目标时间,定在21世纪30年代到50年代之间。
但仍然任重而道远。
就拿新奥来说,实现等离子体放电只相当于造汽车刚实现点火线圈打火,离发动机转起来、车往前走还有好远的路。
原料获取,材料科学,人才储备,商业模式,投入产出,安全法规……前路充满未知,挑战重重。
但话说回来,任何前沿科技的转化,商业力量开始密集投入时,会让问题和障碍加速暴露,也同时能让更多人看到希望。进化会加速,“聚变纪元”会更快到来。
这是一场需要全球协作、持续投入的伟大征途。
一些人,正在代人类出征。
相关文章
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读
2025-06-170阅读