FIA发布《2024年全球聚变行业：聚变公司调查》

随着全球能源需求的不断增长和对清洁、可持续能源解决方案的迫切需求，聚变能源产业在2024年继续蓬勃发展。核聚变工业协会（FIA）于2024年7月发布的《2024年全球聚变行业：聚变公司调查》包括了 45家开发商业聚变的私营公司，高于2023年的43家、2022年的33家和2021年的23 家，其中20家公司（44.4%）是在过去5年间成立的，整个行业对市场进入的信心呈现持续增长态势。

该报告显示，截止2024年4月，全球可控核聚变行业所获得的总投资额已达到71亿美元，总投资较2023年同期增加9亿美元，相比2022年同期增加23亿美元，相比2021年同期增加51亿美元。总体来看，全球可控核聚变行业在2024年度（2023年4月-2024年4月，下同，不再重复）、2023年度和2022年度连续三年都实现了融资总额的大幅上升，但2024年年度和2023年度的新增融资上升态势呈放缓趋势，投资也更加分散，出现了范围更广的小型“种子”或“A轮”投资。

报告指出，公私合作伙伴关系在可控核聚变行业变得越来越重要。2024年，公共资金对私营聚变公司的投资增长了50%以上，从2023年的2.71亿美元增加到4.26亿美元。这一增长不仅反映了各国政府对聚变能源的兴趣增加，也表明了政府战略上的转变。代表性公私合作项目包括：美国的“基于里程碑的聚变开发计划”、德国的“聚变2040计划”、日本的“登月计划”、英国的“聚变未来计划”，以及欧盟计划在2026年前所建立的、负责私营聚变企业投资的联盟。此外，国际热核实验反应堆（ITER）项目也宣布了与私营聚变公司的合作意图，旨在直接共享知识。

调查显示，绝大多数公司预计将在2030年代初实现聚变发电，其中70%的公司认为这一目标将在2035年之前实现。自2021年首次发布以来，这些时间表几乎没有发生变化，表明行业正在按计划推进。在技术路线上，大部分公司采用的都是磁约束技术路线（23家），此外还包括磁惯性约束（5家）、惯性约束（9家）、混合磁/静电约束（3家）、磁惯性约束（3家）、介子催化聚变（1家）和其他非传统概念/未说明（3家）等方法。

其中，美国Commonwealth Fusion Systems公司是一家致力于加速实现聚变能源商业化的公司，成立于2018年，总部位于美国马萨诸塞州的德文斯。该公司利用数十年的托卡马克研究经验，并结合新突破的高温超导（HTS）磁体技术，正在建设一个名为SPARC的Q~10示范工厂。SPARC将使用实际聚变燃料进行实验，旨在证明聚变发电的可行性。CFS的目标是在2026年实现SPARC的首次等离子体，并在此后不久实现Q>1，即生产的聚变能量（热量）超过机器运行所需的能量。公司计划在2030年代初完成首个聚变发电厂ARC，预计发电容量为400MW。CFS的努力得到了广泛的学术和研究机构的支持，包括美国麻省理工学院、美国布鲁克海文国家实验室和美国普林斯顿等离子体物理实验室等。

总部位于加拿大不列颠哥伦比亚省的里士满的General Fusion公司成立于2002年，该公司致力于开发基于磁化靶聚变（MTF）技术的商业聚变能源，正在建设一个名为Lawson Machine 26（LM26）的聚变示范装置，目标是在2025年至2026年实现首次重大突破，降低风险并加速商业化进程。LM26设计的目标是达到超过1亿摄氏度的聚变条件，并在2026年实现科学盈亏平衡。General Fusion计划在2030年代初建成首个商业聚变发电厂，预计发电容量约为300MW。公司已筹集到3.25亿美元资金，并与多家知名研究机构和大学建立了合作关系，包括美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室和美国普林斯顿等离子体物理实验室等。。

总部位于美国华盛顿州的Helion Energy公司所采取的技术路线是磁惯性约束，采用场反转配置（Field Reversed Configuration）方法，并使用氘-氦3（DHe3）作为燃料。公司计划在2028年完成其首个聚变原型机Polaris，并预计其首个商业化发电设施的发电容量至少为50MW。Helion已经取得了一些关键技术进展，包括在其等离子体注射器测试中形成了首个等离子体和场反转配置。公司还与微软和Nucor等知名企业建立了合作关系。

同时，聚变行业协会指出，尽管聚变能源产业在多个指标上继续增长，但要实现其雄心勃勃的目标，还需要进一步的努力。如果未来十年内对私营聚变公司的投资仅以每年10亿美元的速度增长，该行业将难以实现其宏伟目标。如果每年仅新增1000名员工，也将不足以满足建造试点工厂的需求。同时，目前有多家公司正在建造或实验原型和概念验证设备。一旦这些设备取得成果，它们将降低投资风险，从而释放出大量低风险资本，推动所需资金的跃升。随着聚变公司继续创新和发展，在公共和私营部门的共同支持下，实现由聚变能源驱动的可持续和充裕能源未来的愿景变得越来越可行。

参考文件：

Fusion Industry Association. The Global Fusion Industry in 2024: Fusion Companies Survey by the Fusion Industry Association. 202407. Washington, DC: Fusion Industry Association.