近年来,核聚变发电技术已从人们口中的笑谈——"永远还要再等十年"——逐渐演变为一项越来越具体、令人期待的能源技术,吸引了大批投资者入场。
这项技术虽然难以掌握、初期建设成本高昂,但核聚变有望利用驱动太阳运转的核反应,在地球上创造近乎无限的清洁能源。一旦创业公司能够建成具有商业可行性的核聚变电站,将有潜力颠覆价值万亿美元的能源市场。
推动核聚变行业高速发展的,是三项关键技术的进步:性能更强的计算芯片、更先进的人工智能,以及高性能高温超导磁体。这三者共同促成了更精密的反应堆设计、更高精度的模拟仿真,以及更复杂的控制方案。
2022年底,美国能源部旗下实验室宣布实现受控核聚变反应,其产生的能量超过了激光输入到燃料靶丸中的能量,即跨越了"科学盈亏平衡点"。尽管距离"商业盈亏平衡点"——即反应产生的能量超过整个设施消耗的总量——仍有较长距离,但这一长期期待的里程碑证明了底层科学的可行性,进一步提振了行业信心。
创业者们在此基础上乘势而上,推动私人核聚变行业快速前进。以下是根据FusionX向TechCrunch提供的数据,整理出的私人投资者承诺出资超过1亿美元的核聚变创业公司名单。
Commonwealth Fusion Systems
Commonwealth Fusion Systems(CFS)迄今已吸引了全球核聚变公司私人融资总额的约三分之一。根据FusionX数据,其最新一轮融资于7月完成交割,新增10亿美元,累计融资总额达39.4亿美元。
CFS于2021年凭借18亿美元的B轮融资一跃跻身行业领先地位。此后,该公司一直在马萨诸塞州紧锣密鼓地建造Sparc——这是其首个旨在产生"商业规模"电力的电站原型。公司预计Sparc将于2027年实现科学盈亏平衡,即Q大于1。
Sparc采用托卡马克设计,形如甜甜圈,D形截面缠绕高温超导带,通电后产生强磁场,用以约束并压缩超高温等离子体,反应产生的热量经由蒸汽推动涡轮发电。CFS与麻省理工学院合作开发了这套磁体系统,联合创始人兼CEO鲍勃·蒙加德曾在MIT从事核聚变反应堆设计及高温超导体研究。
CFS计划于2026年底至2027年初投入运营Sparc,并在本十年稍晚时候启动其商业电站Arc的建设,Arc预计发电量为400兆瓦,选址弗吉尼亚州里士满附近,谷歌已签约购买该电站一半的电力产出。
CFS的投资方阵容强大,包括突破能源风险投资(Breakthrough Energy Ventures)、The Engine基金、比尔·盖茨等。
Helion
在所有核聚变创业公司中,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市的Helion采用"场反向构型"反应堆,其磁体环绕着一个形如沙漏的反应腔室,腔室在两端交汇处略有膨胀。反应堆将两端的等离子体各自旋成环形,以超过每小时100万英里的速度相向射出,在中间碰撞时由额外的磁体协助引发聚变。聚变发生时,等离子体自身的磁场得到增强,进而在反应堆磁线圈内感应出电流,实现直接电力提取。
Helion最近一轮融资于6月完成,募集4.65亿美元,G轮估值达155亿美元;2025年1月宣布的上一轮融资总额为4.25亿美元。根据FusionX数据,Helion累计融资承诺总额达32亿美元。投资方包括萨姆·奥特曼、软银愿景基金二期、里德·霍夫曼、KKR、贝莱德、彼得·蒂尔的Mithril Capital Management以及Capricorn Investment Group。
TAE Technologies
成立于1998年的TAE Technologies(前身为Tri Alpha Energy)由加州大学欧文分校的诺曼·罗斯托克创办。该公司同样采用场反向构型,但引入了独特设计:当两束等离子体在反应堆中央碰撞后,公司会以粒子束持续轰击等离子体,使其保持雪茄形旋转状态,从而提升稳定性、延长聚变反应持续时间,便于提取更多热量驱动涡轮。
2025年12月,TAE宣布将与美国前总统唐纳德·特朗普的社交媒体公司Trump Media & Technology Group合并,全股票交易使合并后实体估值达60亿美元。TAE将获得2亿美元,并在向证交会提交文件后再获1亿美元。合并公告称,合并后的公司将由TAE CEO米尔·宾德鲍尔与Trump Media现任代理CEO凯文·麦格恩共同担任联席CEO。
在合并公告发布之前,TAE于2025年6月从谷歌、雪佛龙、New Enterprise等现有投资者处完成了1.5亿美元融资,累计融资总额达16.5亿美元。
Pacific Fusion
Pacific Fusion以超过10亿美元的A轮融资强势亮相,这在资金充裕的核聚变创业圈中也属罕见。该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,它将使用协调同步的电磁脉冲。关键在于精准的时序控制:156台阻抗匹配的马克斯发生器需在100纳秒内同步产生2太瓦功率,并使这些脉冲同时汇聚于靶点。
公司由人类基因组计划首席科学家埃里克·兰德担任CEO,首席科学家为威尔·里根。Pacific Fusion的融资并非一次性到账,而是按照里程碑完成情况分批拨付,这与生物技术行业的惯常做法类似。
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方案的大型创业公司,但仿星器在科学实验中已展现出巨大潜力,德国Wendelstein 7-X反应堆便是典型案例。
Proxima Fusion充分利用自身与这一成功实验的地缘优势,根据FusionX数据,已累计融资超过6.829亿美元。今年7月宣布的最新一轮融资使公司估值达27亿美元。投资方包括谷歌、RWE、Balderton Capital、Cherry Ventures、East X Ventures和XTX Ventures。
仿星器与托卡马克同样使用强磁场将等离子体约束在环形空间内,但其独特之处在于——它会扭转磁场形态以适应等离子体的特性,而非强行将等离子体约束于人为设定的环形中。这种设计理论上能让等离子体保持更长时间的稳定,从而提高聚变反应的发生概率。
Proxima计划在2030年代初完成净能量演示装置Alpha的建设,并在本十年晚些时候建成其商业电站Stellaris。
Shine Technologies
Shine Technologies采取了一种审慎务实的路径:由于向电网出售核聚变电力仍需数年时间,公司首先通过销售中子检测服务和医用同位素创造收入,近期更在开发一种核放射性废料回收技术。目前Shine尚未确定未来反应堆的技术路线,而是专注于积累届时所需的核心能力。
根据PitchBook数据,公司已累计融资10亿美元。投资方包括Energy Ventures Group、Koch Disruptive Technologies、Nucleation Capital和威斯康星校友研究基金会。公司最近一轮2.4亿美元融资于2月完成,由NantWorks领投,Deerfield Management、富达管理研究公司、橡树资本、Pelican Energy Partners和住友商事美洲公司参与跟投。
Inertia Enterprises
迄今唯一突破科学盈亏平衡点的核聚变实验,来自美国国家点火装置(NIF),而该项目的首席科学家安妮·克里彻正是Inertia Enterprises的联合创始人之一。与她共同创业的还有斯坦福教授迈克·邓恩,以及Twilio联合创始人、现任The Onion媒体公司所有者杰夫·劳森。今年4月,该公司签署了三项协议,旨在推进NIF技术的商业化。
Inertia计划采用激光轰击聚变燃料靶丸的惯性约束方案——与克里彻在NIF成功实施的方案一脉相承。公司于今年2月正式公开亮相,同时宣布完成4.5亿美元A轮融资,由贝塞麦风险投资(Bessemer Venture Partners)领投,GV、Modern Capital、Threshold Ventures等跟投。
General Fusion
进入第三个十年的General Fusion根据FusionX数据已累计融资超过4.42亿美元。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米歇尔·拉贝格于2002年创办,致力于探索一种名为磁化靶聚变(MTF)的技术路线。投资方包括杰夫·贝索斯、淡马锡、BDC Capital和Chrysalix Venture Capital。
General Fusion的反应堆以液态金属壁包裹等离子体注入腔室,外部活塞向内压缩液态金属壁,进而压缩内部等离子体并触发聚变反应。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驱动涡轮发电。
2025年春,General Fusion陷入困境——公司在建造其最新装置LM26(目标为2026年达到盈亏平衡)期间资金告急,在刚刚达成关键里程碑数天后便裁减了25%的员工。CEO格雷格·特温尼公开发信紧急呼吁投资方出资救助。
2025年8月,投资方注入2200万美元的"出资方优先"轮融资,一名投资者将其称为"维持公司运转所需的最低资本量"。同年11月,加拿大证券文件显示,公司从近70名投资者处通过SAFE票据募集了5110万美元,据《环球邮报》报道。2026年1月,General Fusion宣布通过与特殊目的收购公司反向合并的方式上市,并于7月13日在纳斯达克挂牌,此次交易为公司净筹资1.27亿美元。
Zap Energy
Zap Energy既不使用高温超导磁体,也不依赖超强激光来约束等离子体,而是直接向等离子体施加电流,使其产生自身磁场,从而将等离子体压缩至约1毫米,在此条件下触发点火。聚变反应释放的中子轰击包裹反应堆的液态金属护层,使其升温,液态金属随后经热交换器产生蒸汽驱动涡轮发电。
今年4月,该公司宣布进行部分战略调整——除核聚变外,将同时追求核裂变技术,并探索聚变与裂变相结合的混合电站方案,同时引入具有裂变行业背景的新CEO扎布里娜·乔哈尔。公司表示此举有助于比单纯做核聚变更早实现商业收入。
总部位于华盛顿州埃弗里特市的Zap Energy已累计融资3.25亿美元,投资方包括比尔·盖茨的Breakthrough Energy Ventures、DCVC、Lowercarbon、Energy Impact Partners、雪佛龙科技创投,以及比尔·盖茨个人天使投资。
Tokamak Energy
Tokamak Energy在传统托卡马克甜甜圈形设计的基础上加以压缩,将纵横比降低至外边界趋近球形的程度。与众多托卡马克路线的创业公司一样,公司使用高温超导磁体(稀土钡铜氧化物,即REBCO材质)。由于设计更为紧凑,所需磁体规模更小,理论上可降低建设成本。
这家总部位于英国牛津郡的公司旗下ST40原型机外形宛如一颗巨大的蒸汽朋克风格彩蛋,于2022年实现了高达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,旨在在"与核聚变电站相关的场景"中测试公司的磁体技术。公司于2024年11月完成1.25亿美元融资,用于推进反应堆设计并扩大磁体业务,并于今年4月宣布将为英国STEP核聚变计划供应磁体,该政府计划致力于推进基于球形托卡马克的核聚变电站建设。
根据FusionX数据,公司累计融资总额为2.84亿美元,投资方包括Future Planet Capital、In-Q-Tel、Midven和Capri-Sun创始人汉斯-彼得·怀尔德。
Focused Energy
总部位于德国的Focused Energy是另一家与美国国家点火装置(NIF)有渊源的核聚变创业公司。除利用激光脉冲压缩燃料靶之外,公司还聘请了德比·卡拉汉担任首席战略官——她曾主导设计NIF的燃料靶,其在Focused Energy的核心任务,是研究如何将NIF精心制作的燃料靶转变为可每天大批量生产、产量接近100万个的工业化产品。
Focused Energy于6月完成超额认购的2.4亿美元A轮融资,根据FusionX数据累计私人融资总额达2.77亿美元,此外还获得了2亿美元政府补助。投资方包括德国联邦突破性创新机构(SPRIND)、Prime Movers Lab,以及已向Focused Energy开放一座退役核电站使用权的能源企业RWE。
Marvel Fusion
Marvel Fusion采用惯性约束方案,与NIF证明受控核聚变反应可以净产出能量所使用的基本技术一脉相承。公司以强激光轰击内嵌硅纳米结构的靶材,在激光冲击下硅纳米结构发生级联效应,将燃料压缩至点火条件。由于靶材以硅为基础,可借助半导体制造行业数十年积累的工艺经验实现相对便捷的大规模生产。
这家惯性约束核聚变创业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年投入运行。总部位于慕尼黑的Marvel已累计从b2venture、德国电信、Earlybird、HV Capital等机构融资2.08亿美元,天使投资人包括Taavet Hinrikus和Albert Wenger。
Type One Energy
仿星器创业公司Type One Energy计划在田纳西河谷管理局(TVA)一座退役燃煤电厂的原址上建设核聚变反应堆,预计装机容量350兆瓦,目标于2030年代中期投入运行。
与其他核聚变创业公司不同,Type One计划向TVA等机构出售核心技术授权,由后者自行建设、持有和运营相关设备,这与当前许多化石燃料电站的开发模式相似。根据FusionX数据,Type One迄今累计融资1.745亿美元,其中包括总额8250万美元的扩展A轮融资,目前正在进行2.5亿美元的B轮融资。
Kyoto Fusioneering
随着越来越多创业公司涌入核聚变赛道,有一家公司专注于开发配套组件以支撑完整电站的运行。所谓"电站平衡系统",即反应堆外部的周边设施,涵盖加热等离子体的回旋管、从聚变反应中提取热能并转化为电力的热提取系统等。
Kyoto Fusioneering的早期判断是:只要有一家核聚变创业公司成功实现向电网售电,整个行业就将需要一个可靠的平衡系统供应商,以及将这些系统集成到各类聚变技术中的专业能力。
风险投资人似乎认同这一逻辑,根据FusionX数据已向Kyoto Fusioneering投资1.21亿美元。据PitchBook数据,投资方包括31Ventures、In-Q-Tel、JIC Venture Growth Investments、三菱和三井住友信托投资。
First Light Fusion
与许多核聚变创业公司不同,First Light Fusion不使用磁场来制造聚变所需的条件,而是采用惯性约束方式——通过压缩聚变燃料靶丸直至其点火。
即便如此,First Light也走出了一条非正统路线。大多数惯性约束方案遵循NIF的激光路径,但First Light最初计划使用二级炮向靶材发射高速弹丸,此后已放弃这一方案。
目前,First Light表示正在向有意建造惯性约束核聚变电站的其他公司开放其核心技术授权,并计划建设"脉冲功率装置,作为公司的演示装置,同时服务于其他科学和国防应用"。
总部位于英国牛津郡的First Light根据FusionX数据已累计融资1.4亿美元,投资方包括景顺集团(Invesco)、IP Group和腾讯。
Thea Energy
Thea Energy押注于其像素化磁体设计,认为这将帮助公司以更低成本建造仿星器。仿星器能够长时间维持等离子体燃烧——这对商业电站运营而言至关重要——但为此需要复杂扭曲的磁场结构。大多数仿星器会建造模拟这种复杂形状的磁体,而Thea Energy的思路是:用大量小型磁体均匀环绕甜甜圈形反应堆,通过控制软件生成所需的磁场扭曲效果。
今年5月,Thea完成了1亿美元B轮融资,由美国创新科技基金领投,距其2000万美元A轮融资仅过去两年多。各轮融资累计私人资本总额达1.2亿美元。其他投资方包括Prelude Ventures、Lowercarbon Capital、日立创投和Emerald Technology Ventures。
Xcimer
尽管核聚变领域没有什么事情称得上简单,但Xcimer的技术路线相对直接:沿用NIF突破性净能量实验背后的基础科学原理,并从零开始重新设计支撑这一原理的技术体系。这家总部位于科罗拉多州的公司计划建造一套10兆焦耳激光系统,功率是创造历史的NIF装置的5倍。熔盐壁包裹反应腔室,在吸收热量的同时保护第一道固体壁免受损伤。今年6月,Xcimer启动了原型系统Phoenix,公司称其为目前全球功率最强的私人激光装置。
Xcimer于2022年7月创立,已累计融资1.01亿美元,投资方包括Hedosophia、Breakthrough Energy Ventures、Emerson Collective、Gigascale Capital和Lowercarbon Capital。
本文最初发布于2024年9月,将持续更新。
Q&A
Q1:Commonwealth Fusion Systems的Sparc反应堆何时能投入运营,与普通商业电站有什么区别?
A:CFS计划于2026年底至2027年初让Sparc投入运营。Sparc是首个旨在产生"商业规模"电力的原型电站,目标是在2027年实现科学盈亏平衡(Q>1),但这与完整的商业电站Arc不同。Arc预计发电量达400兆瓦,计划在本十年晚些时候建于弗吉尼亚州里士满附近,谷歌已签约购买其一半的电力产出。
Q2:Helion的核聚变反应堆技术有何独特之处,为何微软选择它作为首个客户?
A:Helion采用场反向构型反应堆,其独特之处在于能够直接从机器中提取电流,而非通过蒸汽涡轮的间接转换方式。两束环形等离子体以超过每小时100万英里的速度碰撞,聚变发生时增强等离子体自身磁场,在磁线圈中感应出电流直接输出电力。Helion计划2028年实现发电,时间表在业内最为激进,估值已达155亿美元。微软选择Helion,正是看中了其直接发电方案的潜力与相对明确的商业化时间节点。
Q3:仿星器和托卡马克各有哪些优缺点,分别有哪些代表性创业公司?
A:托卡马克是目前最主流的核聚变技术路线,设计较为成熟,代表公司包括CFS和Tokamak Energy,但维持等离子体稳定性是长期挑战。仿星器通过扭曲磁场适应等离子体特性,理论上可维持更长时间的稳定燃烧,更适合商业电站连续运行,代表公司有Proxima Fusion和Type One Energy,但建造复杂度较高、成本也更大。
