當地時間 2025 年 8 月 28 日,從美國麻省理工學院剝離出來的核聚變初創公司 Commonwealth Fusion Systems(CFS)宣布,在最新一輪的 B2 系列融資中成功籌集了 8.63 億美元。此次融資陣容堪稱豪華,AI 芯片巨頭英偉達通過其風險投資部門 NVentures 首次入局,與谷歌、比爾·蓋茨的 Breakthrough Energy Ventures、已故蘋果創始人史蒂夫·喬布斯遺孀 Laurene Powell Jobs 的 Emerson Collective 等現有投資者。
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(Commonwealth Fusion Systems)
本輪融資的完成,使得 CFS 累計籌資總額達到了約 30 億美元。這一數字讓 CFS 成為全球資金最充裕的核聚變公司,占據了全球私營核聚變行業總融資額約三分之一的份額。
CFS 首席執行官兼聯合創始人 Bob Mumgaard 在新聞發布會上表示:“從投資規模、執行能力、科學進展、透明度到合作廣度,這都真正顯示了 CFS 在整個聚變生態系統中的領導地位。”公司高級副總裁 Ally Yost 補充道,這是深科技(deep tech)融資歷史上規模最大的幾輪融資之一。
英偉達、谷歌等科技巨頭對核聚變的熱情,源于現實的能源需求壓力。核聚變,這一為太陽和恒星提供能量的物理過程,長久以來被視為解決地球能源問題的終極方案。它通過將輕原子核(如氫的同位素氘和氚)在極高溫度和壓力下融合成更重的原子核,從而釋放出巨大的能量。與目前核電站普遍采用的核裂變(nuclear fission)技術——即分裂重原子核——相比,核聚變具有多重優勢。首先,其燃料來源極其豐富,主要從海水中提取,幾乎取之不盡。其次,聚變過程不產生長期存在的放射性核廢料,安全性更高,不會有類似核裂變反應堆的熔毀風險。此外,根據國際原子能機構(IAEA,International Atomic Energy Agency)的數據,聚變反應的能量密度預計比裂變高出四倍。
然而,要在地球上實現可控核聚變極具挑戰。核心難點在于,需要創造并維持超過 1 億攝氏度的極端高溫環境,使燃料變成等離子體狀態,并將其有效約束,以促發持續的聚變反應。CFS 的技術路徑是采用托卡馬克裝置,這是一種利用強大磁場來約束甜甜圈形狀等離子體的環形設備。CFS 的關鍵創新在于使用了高溫超導(HTS,High-Temperature Superconducting)磁體技術。這種新型磁體能夠產生比傳統磁體強得多的磁場,從而可以用更小的尺寸實現對等離子體的有效約束,這使得建造更緊湊、成本更低、更強大的聚變裝置成為可能。這也是其示范項目被命名為 SPARC(Soonest/Smallest Private-Funded Affordable Robust Compact,意為最快/最小的私人投資、可負擔、強健和緊湊)的原因。
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圖丨SPARC 渲染圖(MIT News)
按照規劃,CFS 將利用此次籌集的新資金,重點推進兩個核心項目。其一是完成位于美國馬薩諸塞州德文斯的 SPARC 示范裝置的建設。SPARC 是一個緊湊型、高磁場、旨在實現凈能量增益的聚變裝置,預計將在 2026 年開始運行,并在 2027 年歷史性地實現“凈能量增益”(net energy gain)——即聚變反應產生的能量首次超過用于驅動和維持反應所消耗的能量。
SPARC 本身并不會并網發電,它是一個至關重要的技術驗證平臺。一旦其成功,CFS 將利用驗證過的技術,全力推進其首個商業化發電廠 ARC 的建設。ARC 發電廠選址于美國弗吉尼亞州,設計發電功率為 400 兆瓦,足以滿足約 15 萬戶家庭的用電需求,預計將在 21 世紀 30 年代初期投入商業運營。值得注意的是,谷歌已于 2025 年 6 月與 CFS 簽署了一份電力購買協議,承諾購買 ARC 電廠建成后一半的電力輸出。
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(Commonwealth Fusion Systems)
在全球范圍內,通往商業核聚變的道路正呈現出多元化的競爭態勢。在私營企業領域,除了 CFS,美國還涌現出多家備受關注的初創公司,例如與微軟公司簽署了供電協議的 Helion Energy,以及獲得亞馬遜創始人杰夫·貝索斯個人投資的加拿大公司 General Fusion。
于此同時,在 Mumgaard 在 8 月于《國會山報》發表的專欄文章中,還坦言感受到了來自中國的競爭壓力。他指出,中國政府已成立了國有的中國聚變能源有限公司,注冊資本高達 21 億美元,顯示出國家層面對該領域的戰略決心。此外,被譽為“人造太陽”的中國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置 EAST(先進實驗超導托卡馬克)在 2025 年初首次實現 1 億攝氏度 1066 秒的“高質量等離子體運行”,比其在 2023 年創造的 403 秒紀錄大幅提升。他評價這一成就更是“代表了聚變技術的重大進展”。“這是中國體系在說‘我們希望聚變成為現實,我們要組織起來實現它,我們要為此投入人力和資本’。”
不過,雖然資本市場熱情高漲,但核聚變走向商業化依然面臨嚴峻的技術挑戰。首先是燃料供應問題,氚在自然界中極其稀少,需要通過聚變反應產生的中子與包裹在反應堆內的鋰元素反應來“增殖”,這一技術的效率和可靠性仍需在實際工程中驗證。其次是材料科學的極限挑戰,反應堆內壁材料需要長期承受高能中子的猛烈轟擊而不損壞。此外,等離子體的精確控制、超導磁體的工程制造、高效的能量轉換系統等,每一個環節都充滿了技術難題。
參考資料:
1.https://www.bloomberg.com/news/articles/2025-08-28/nvidia-joins-google-to-fund-commonwealth-s-fusion-power-plant
2.https://www.technologyreview.com/2024/10/31/1106384/inside-a-fusion-energy-facility/
3.https://news.mit.edu/2024/commonwealth-fusion-systems-unveils-worlds-first-fusion-power-plant-1217
運營/排版:何晨龍





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