“终极能源”在上海打开想象空间 | 解码上海未来产业

来源：滚动播报

（来源：上观新闻）

抬头可见的太阳，时刻发生着聚变反应。聚变能因其清洁、安全，资源近乎取之不竭，被视为人类的终极能源。因为终极，所以漫长。

去年以来，核聚变“国家队”与民企新锐在上海会师、落地，多家商业聚变公司或取得实质进展、或融资创纪录，种种动作与迹象，打开了人们对这一未来产业的想象空间。因此，若以技术路线的全面、融资氛围的浓厚及人才密度来界定全球可控核聚变创新高地，上海无疑是其中之一。

三股推力

如果可控核聚变实现，那么仅需84吨氘氚燃料，便可满足人类一年能源需求。

但要在地球上复制太阳的聚变反应，等离子体需被加热至上亿摄氏度，须达到足够的密度与能量约束时间，且这三大条件必须同时达成，工程落地难度极大。为此，中美日韩及欧洲地区部分国家已探索数十年。

2018年之前，全球商业聚变公司不足10家。如今，这个数字已超过50家。

各家公司的新聚变装置都瞄准了Q值——Q大于1，指实现了输出能量超过消耗能量的“净能量增益”；若Q大于20将更让人振奋，代表具备商业发电价值。

蓬勃的50余家企业背后，有三股推力。

其一，能显著提升磁场的高温超导材料取得技术、量产双重突破，并被验证可将托卡马克（利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器）的体积、造价缩减约50倍。

其二，聚变装置运行中，“人算”难以企及地对磁场进行毫秒级的动态调整，迎来AI智能体的助攻，有望成倍提升装置对等离子体的约束效率和能力。

其三，资本潮涌。2021年，美国商业聚变公司CFS完成18亿美元融资，成为史上可控聚变获得的最大一轮融资。目前，全球聚变商业公司获得的资本加持已超百亿美元。

上海集聚

三股推力，托举出在上海的现象级集聚——仅去年，就有5家以上聚变公司，或新落地上海，或在沪持续扩大运营规模。

去年7月22日，中国聚变能源有限公司在沪挂牌成立。同日，中国聚变公司还与中核集团、中国核电、中国石油集团昆仑资本有限公司等七方签署增资扩股协议。此次交易完成后，中国聚变公司注册资本达150亿元，一跃成为国内注册资本最高的商业聚变公司。

在“国家队”落沪之前，诺瓦聚变于去年4月在上海成立，创始人郭后扬博士系美国能源部前首席科学家。诺瓦选择了“场反位形（FRC）”新兴技术路线，这也是美国聚变公司Helion Energy采纳的路线，其好处在于建造成本低、迭代快，但尚需工程验证。今年4月，诺瓦的验证装置“诺瓦一号”在临港开工。

同样于去年成立的东昇聚变，脱胎于复旦大学团队。复旦大学现代物理研究所副教授杨洋介绍，不同于国际主流的氘—氚路线，东昇聚变选择了几乎无中子的氘—氦3聚变路线，力争在未来12年内，分三阶段实现Q大于1的目标。

去年底，星环聚能将公司注册地变更至上海，同期完成10亿元A轮融资，刷新了国内民营聚变企业单笔融资纪录。今年5月，星环聚能又宣布完成5亿元A+轮融资。至此，公司累计融资总额超过20亿元。星环聚能自研的全球首台原生负三角球形托卡马克装置NTST，预计今年下半年在嘉定启动安装。

星环聚能创始人兼CEO陈锐是清华工程科班出身的经济学博士，他高度在意托卡马克的造价，以及商业发电价值。也因此，星环聚能押注基于球形托卡马克的紧凑型重复重联可控聚变技术方案，旨在更浓缩、更经济，力争摆脱传统托卡马克动辄百亿元乃至千亿元投资的桎梏。

2021年创立的上海能量奇点也是重要入局者。有意思的是，郭后扬曾担任过能量奇点的联合创始人、首席技术官。目前，能量奇点的托卡马克装置已从“洪荒70”进展到了“洪荒170”。前者的使命，在于验证全高温超导材料建设托卡马克的工程可行性，于2024年6月建成运行，建设用时仅两年。“洪荒170”的目标则是产出Q大于10的结果，但也需要近20亿元的资金投入。

聚变之“链”

这些聚变公司之所以集聚上海，产业链是最大考量。

高温超导带材，是以哈氏合金为基，进行氧化镁、超导层、铜层等共11层精密镀膜，在12毫米宽、厚度不足A4纸的横截面，实现800安培以上的载流能力。2011年从上海交大孵化成立的上海超导，目前是全球唯二的产能过千公里的高温超导带材提供商（另一家在日本）。

上海超导的客户有南方电网、中国科学院、能量奇点、中车长客等，同时覆盖境外企业和研究机构，其中就有创下全球融资纪录的美国CFS公司。

有了超导带材，便能锻造强磁场磁体，在真空腔内形成用来约束高温等离子体的“磁笼”。中国聚变公司正在谋划建设一座新的聚变实验装置——“中国环流四号”，主要用于验证其在上海研发的高温超导磁体技术。

从上游的超导带材、磁体、特种电源、低温制冷设备、AI控制系统等，到中游的各类聚变装置，上海正在着力完善、补齐聚变之“链”。

在美国，Helion Energy公司连薄膜电容器都要自己建产线、自己绕制；在法国，多国合作的国际热核聚变实验堆（ITER）最初计划耗资数十亿欧元，但受部件制造精度、材料故障修复及成本超支等工程挑战，如今预算已飙升至260亿欧元以上，进度也大幅推迟。

而在上海，星环聚能有望将极致紧凑的托卡马克装置实现Q大于1的造价控制在15亿元左右。陈锐说：“更小的装置，意味着结构设计、机械性能、材料都将面对更严苛挑战，容错空间更小。我们所面临的问题并未减少，但在上海，我们解决问题的速度急剧变化了。”

“弹药”充盈陈锐还留意到，上海是国内最早在我国“十五五”规划纲要出台前就开始关注可控核聚变行业的大城市。

如上海国投公司于2024年5月就启动聚变产业前瞻布局，挖掘30个科学家团队，布局东昇聚变、星环聚能、翌曦科技等一批重点项目，带动社会资本超百亿元。

“给钱”，只是上海支持聚变企业发展的一部分。为营造生态、强化链主之力，去年3月起，由上海国投牵头，与上海多家市属国企组建出资平台，并联合国家绿色发展基金，参与中国聚变公司增资扩股，占股比15%，推动中国聚变公司总部正式落沪。同时，上海国投又全力推动协助中国聚变公司的新一代高温超导托卡马克装置“中国环流四号”落地上海。该装置预计将形成百亿级直接投资，系统性带动上海聚变产业集群发展。

“我们的打法核心是，通过装置的巨大牵引作用，带动整个产业链集聚。”上海国投未来产业基金投资部执行总经理刘理鹏表示，基金先后投资孵化了一众头部装置企业，通过这些装置企业的订单需求，又自然带动了上游材料、磁体、制冷等环节的发展。

聚变之路漫长且孤独，上海超前布局的政策、多技术路线并举、产业链上下游协同、资金“弹药”持续充盈，正加快形成日益繁茂、更具活力的聚变能源创新生态。