
出品|虎嗅科技组
作者|陈伊凡、李一飞
编辑|苗正卿
头图|AI生成
“永远还差50年。”
这句针对可控核聚变究竟何时实现商业化的判断,如幽灵般的低语,纠缠了可控核聚变大半个世纪,也一次次出现在星环聚能与投资人的对话中。
如今,他们给出新时间表:2030-2035年,聚变将首次并入电网。这当然不是星环聚能一家公司的一厢情愿,而是来自可控核聚变行业协会的调查问卷结论。星环聚能首席科学家谭熠认为,这个判断很合理。随着大模型对算力需求的指数级提升,可控核聚变迎来新的“关键拐点”。
这个“关键拐点”的另一个切面,是科技巨头对这个领域的竞相押注。2025年以来,可控核聚变领域更是形成中原逐鹿之势,融资不仅变多、且变重。更重要的是,中国在这个“终极能源”领域,和美国正在形成并进的态势,并且在一些环节甚至优于美国。可控核聚变也成为了中美创投圈,在AI2.0之下,最值得关注和投资的领域之一。
此时,星环聚能成立刚满四年,是目前国内装置建设和验证进度领先的可控核聚变商业公司。而对于谭熠,研究可控核聚变这件事已经20多年。他的另一个身份,是清华大学工程物理系副教授。大部分时间里,聚变并不被人关注。清华做可控核聚变方向的老师并不多,也没有太多经费支持,他每天的工作,就是运行、维护和升级系馆里那台建成于2002年的球形托卡马克实验装置。

谭熠 星环聚能首席科学家图片由星环聚能提供
我们的对话发生在星环聚能第三轮融资的进程中,这是星环聚能CEO陈锐和首席科学家谭熠首次同时接受深度媒体采访,他们也是清华的同学。在两个小时的对话中,两位创始人第一次详细分享了一家中国可控核聚变公司如何突破“死亡之谷”,一步步实现商业化以及科学家创业过程中跌宕起伏的故事。

星环聚能CEO陈锐图片由星环聚能提供
回顾星环聚能的发展,几乎集合了硬科技创业最难的几个元素——一个回报周期可能要十年或更长时间的技术以及学者创业。
几乎每一次融资,谭熠都会被问到这个问题。他说自己一直都不是一个学术评价体系下优秀的学者,他更擅长的是把想法落地做成实打实的样品或产品,谭熠给自己的标签是一个天生适合创业的学者类型。在星环聚能之前,他和陈锐以及另一位清华同学已经有过一次创业,那是聚变的衍生技术孵化的公司,已经获得了商业化的收益。
此时的全球科技界,也正在涌动着第三波可控核聚变的热潮。训练一次GPT-5级别模型,耗电2.4亿度,相当于30万个家庭全年用量;全球数据中心年用电量已超400 TWh,与整个德国相当。算力带来的能源“饥渴”,让可控核聚变,成为了未来AI绿色能源的唯一解。
中国,将可控核聚变写入了相关发展规划,美国和欧洲也相继出台支持政策,这也给可控核聚变——这个长期以来的工程难题蒙上了地缘政治的色彩。
作为中国为数不多的可控核聚变商业公司,星环聚能的融资时点,与全球可控核聚变商业浪潮相合,而这几次浪潮,与AI密不可分。2021年,是可控核聚变领域的第二波热潮,大模型出现后,行业意识到海量算力的需求,而算力的增长无限依赖绿色能源,一个典型的标志是,2021年底,美国CFS公司获得18亿美元融资,创下当时聚变行业单轮单笔融资纪录,这也带动了中国在可控核聚变上的投资。而与此前的投资最大的不同,这一波可控核聚变的资本热潮开始由国家队,向私人资本转变。
尽管这个行业如今正在吸引大量热钱,在星环聚能最初融资时,谭熠印象最深的,仍然是“找不到估值锚”,因为其他行业可以通过市场规模、占有率计算估值,但可控核聚变,却没有参考,他们等了很久,才拿到第一家机构的报价。陈锐回忆,当时他们甚至需要从头解释聚变到底是什么。
回到物理本身,核聚变是两个较轻的原子核(如氘、氚)结合成一个较重的原子核(如氦),损失一部分质量,同时释放出能量的过程。——需要说明的是氘和氚,是氢的同位素兄弟。海水中储存着丰富的氘与氯化锂(用于产氚),海水中的总储量可供人类使用百亿年。据测算,每升海水中含有0.03克氘,经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量,若将其全部转化为电能,足以满足一个四口之家数年的空调制冷需求。因此仅在海水中就有超过45万亿吨氘,释放的能量足够人类使用上亿年。氚寿命短,需要现场“繁殖”:用电池中的锂做“产床”,中子一照就生氚。地壳里锂的储量够人类用几万年,未来还能从海水里提取。
只是要实现这个反应,燃料温度须达到上亿摄氏度,化为等离子体,并用强大磁场使其悬浮于真空中——托卡马克便是构建这个“磁笼”的装置。反应放出的高能中子被环绕燃料的包层吸收,其携带的能量转化为热能,最终通过传统的汽轮发电系统产生电力,“人造太阳”由此点亮。
衡量盈亏的标尺叫Q值(能量增益系数):输出能量/输入能量。Q=1是持平,Q>1开始“净赚”,行业苦等这一拐点已数十年。
美国,是如今可控核聚变发展最快的地区,虎嗅根据公开资料统计,可控核聚变的主要公司基本都在美国,投资方包括山姆奥特曼、贝索斯、比尔盖茨这些科技大佬。
可控核聚变的技术路径很多,传统托卡马克装置,就是我们印象中的巨型甜甜圈装置,这种技术路线技术成熟度高,但造价高昂,适合作为国家或国际大型科研项目;从托卡马克衍生出来的球形托卡马克是一种更加紧凑的技术路线,造价降低很多,可以快速迭代建设,商业化进程更快,但不确定性要大一些,星环聚能使用的就是这一技术路线;还存在强场托卡马克路线。另外还有很多非托卡马克路线,包括场反位形(FRC)、Z箍缩、仿星器、激光聚变等,山姆·奥特曼领投的Helion Energy,就融合了FRC与磁惯性约束技术。
谭熠解释星环聚能选择球形托卡马克路线的原因,商业公司,首先是“活下去”,初创公司扛不起百亿级大装置;其次是“算得过账”,当聚变燃料近乎免费,成本就是造装置,省下的每一分钱都将直接折进未来的电价。陈锐算了一笔账,按照星环聚能的这套方案,下一代装置实现Q>1的造价大概是15亿元,而传统大型托卡马克路线建成Q>1的装置造价可能超过150亿元。
当然,风险在于,浓缩尺寸意味着更高热负荷、更极端的物理环境,对设计和材料提出了更高的要求,这也是星环必须跨过的技术关卡。

星环聚能和清华大学共同建设的SUNIST-2装置 图片由星环聚能提供
星环聚能的关键时点,都与融资息息相关。第一次融资后,他们仅用了279天就与清华大学合作一起完成了零号实验装置的组装并投入运行,是有公开报道里最快的速度,在这台装置上,他们验证了各项核心工程技术;2024年年初,第二次融资,他们开始规划高温超导磁体相关工作。这一次,他们正在推进下一台装置的全高温超导环向磁体demo和全高温超导中心螺线管磁体demo,团队规模和技术经验也在这一阶段大幅积累。
即便是现在,谭熠都还记得装置第一次运行时的场景。他们原本预计当天可以获得第一等离子体,陈锐甚至订了烧烤和啤酒准备庆祝,结果团队忙到凌晨1点还是失败了。大家心情低落地吃完了那顿宵夜,谭熠还特地在群里发了消息,为大家鼓气。第二天一早,同事们就开始在群里分析原因,感觉好像一晚上大家都没怎么睡。得出结论后就马上调整装置。当晚又开始尝试,很快就成功获得了真正的第一等离子体!“先给你点挫折,再给你大惊喜。”谭熠说,这就像聚变研究和创业,起起伏伏,反复带来绝望,却又在不经意间给了希望。
可控核聚变的供应链并不完备,这是全球面临的普遍问题,原因还是之前需求不够,否则他们也不会承担那些本应该由供应链承担的工作。但这个情况现在正在得到改进。而更关键的是,中国已经是全球聚变供应链最完备的国家。举个例子,美国的Helion Energy连薄膜电容器都要自己建产线、自己绕制。但在中国,做这类电容器的厂家很多,满大街都能买到。
有了国家意志的主导,供应链厂商也更愿意加入到产业链中,尽管星环聚能目前的需求不大,但厂商参与热情很高,哪怕短期不赚钱。产业链中,正在滚动起这种良性循环。更关键的,在可控核聚变领域,中国可以做到全产业链自主可控,这也是中国的独特优势。
AI带来的算力需求,推动了可控核聚变的投资,另一个明显的提升则在于技术的驱动,这也加速了可控核聚变的商业化。聚变的等离子体物理像“黑盒”,粒子数量太多、集体效应复杂,很难精准预测和解释,这和AI大模型的“数据驱动找规律”特质很契合。AI能够在现有装置上,使最终性能翻倍,星环聚能也正在尝试用大模型解释物理现象,从海量未知中寻找规律。
“天下武功,唯快不破”。距离可控核聚变真正商业化,跨越“死亡之谷”也是。
在谭熠看来,如果能够按计划做出实现Q>1的装置,再推进到发电示范装置,就能顺利跨过去;但如果还是像以前那样慢悠悠,等个几十年,可能市场就不需要聚变了,就像当年氢能汽车和电动汽车的竞争,氢能技术不算落后,但节奏慢了,就错失了机会。他一直强调快速和经济,这是星环聚能的目标。陈锐说,这是行业倒逼的必然选择,作为一家民营可控核聚变公司,他们必须和国家队、国际同行竞争,要在2027-2028年实现关键节点突破,未来10年建成商业示范堆,否则就会被市场淘汰;而另一面,他们未来的竞争对手不是同行,而是光伏、风电、火电这些现有能源形式,必须做到电价有优势才能落地。
如今,星环聚能已经从十几人的团队成长为170多人。两位创始人第一次遇到管理问题,他们按需求倒推项目,先确定核心里程碑,再拆解具体项目。
陈锐解释了星环聚能的规划——2022-2024年完成初步工程验证;2024-2028年底彻底完成工程验证,也就是实现Q>1;之后再用4-5年,到2032-2033年建成商业示范堆。他觉得自豪的是,至今星环聚能都在严格按照这个规划推进,没有偏离。
关于未来,两位创始人的想法一致,他们的未来,是一个解锁能源瓶颈的时代,聚变能成为真正的基石能源,替代现在所有的火电,在整个能源供给体系中占40%以上的份额。聚变的意义不止于电力成本低廉,更在于它能给人类提供近乎无限的能源能力,人类第一次真正掌握这种能力,很多现在不敢想象的场景将变为现实,比如工厂化大规模生产食物、星际旅行等。
虎嗅:成立公司以及后续遇到的这些困难你们在成立之初就想到过吗?为什么要选择创办一家商业化的聚变公司?
谭熠:我们反复考量了好几年,主要是不确定国内创投环境是否能支持这样的项目。后来在和很多投资人沟通,以及看到美国聚变行业的发展态势后,才在2021年下定决心成立星环聚能。可以说,这个决定是基于对投资人心态的充分调研后做出的。
陈锐:我觉得核心是“我们愿意做”,我和谭熠这种性格,刚好也适合创业这件事。首先得足够乐观,毕竟这行太苦了。举个例子,谭熠在2021年公司成立前,在清华研究可控聚变整整20年。那时候才是真的“冷板凳”,很长一段时间里,清华搞这个方向的可能就两三位老师,谭熠自己也没多少经费支持。他每天的工作就是升级那台实验装置、做实验,20年就干这一件事。能在那种艰苦环境下坚持下来,不管是心态还是对事业的执着,都足够支撑我们应对创业的困难。也许现在星环聚能在行业里有了些许地位,但我必须说,我和谭熠都清楚后面的路还很难,需要更多资金、更多努力。但至少我们的性格,都是适合啃这种“硬骨头”的。
虎嗅:你和陈锐是怎么走到一起的?
谭熠:我和陈锐是本科同学,认识很多年。2021年正式创业前,我们就一直想一起做点事。2015、2016年,我们先把我实验室的一项技术做了转化,现在这家公司发展得还不错。
虎嗅:从2021年成立到现在,公司发展有哪些关键节点?
陈锐:核心就两类节点,资本和工程。资本层面,三次融资都是生命线级别的关键节点。工程层面有几个关键突破:2022年6月开始组装装置,仅用279天就完成并投入运行,这是有公开报道可查的最快速度;之后完成装置升级和更高参数水平运行,在这台装置上彻底验证了各项核心工程技术,以及把等离子体加热到了1700万摄氏度;2023年底2024年初开始规划高温超导磁体相关工作,目前正在推进下一台装置的全高温超导环向磁体demo和全高温超导中心螺线管磁体demo,团队规模和技术经验也在这一阶段大幅积累。过去一年公司投入很高,这些经验都是后续发展的关键。
虎嗅:星环聚能2021年成立时定位为商业公司,聚变项目本身回报周期长、投入规模大,当时是否遇到融资难题?
陈锐:当然,即便到今天,融资难题也依然存在。投资人都认可聚变的重要性,但最核心的疑问始终是“什么时候能有收入” “什么时候能收回投资”,商业化最终要落到算账的角度。
第一是抓住行业热潮窗口期。我们2022年6月完成融资,承接了2021年美国CFS大额融资带来的行业热度。中国创投圈有个现实情况:很多投资人会参考美国案例,美国的热点方向会直接影响国内投资布局,我们正是借了这波东风。
第二是持续深化与投资人的沟通交流。2021年融资时难度更大,我们面对的顶级VC,即便资金实力雄厚、有长期布局意愿,也需要从“聚变是什么”开始讲解。当时我们的融资更偏向拼盘式,单家机构投入额度不大,最高也就4000万。但这四年下来,包括我们公司在内的行业参与者共同推动下,国内主流投资人对聚变的认知已经非常深入,甚至和我们深入探讨技术方向,市场认知提升效果很明显。
第三是依托政策支持和国家队进场,这是最关键的利好。2023年以来,两支国家队相继成立,一是中科院等离子体所牵头成立的聚变新能,注册资本145亿,由安徽国资、中石油昆仑资本等共同以货币出资;二是中核集团西南物理研究院为班底的中国聚变能源有限公司,注册资本150亿,由中核集团、中石油昆仑资本、上海国资等共同以货币出资近120亿。
国家队的进场和政策明确支持,带来两个极大的好处:一是极大提振了市场信心;二是重塑了产业链。以前像我们这样的商业公司,订单规模不大,供应商不愿配合定制开发。
但现在国家队的巨额投入,提前培育了上游产业链,就像光伏、风电产业早期那样,在商业化前就通过政策引导完成产业链建设,这能大幅提升我们的科研效率、降低成本,缩短商业化进程。总的来说,聚变、商业航天、AI这类长周期高投入领域,融资难题会长期存在,但随着热潮窗口、市场认知提升和政策支持的叠加,趋势确实在持续向好。
虎嗅:刚开始找钱肯定挺难?会不会有投资人觉得你们只是讲故事?
陈锐:现在回忆细节有点模糊,但质疑肯定是有的,即便到今天也会有,这是没办法的事。
我们主要靠三点:第一是持续兑现承诺,用实际进展打破质疑,比如通过不断展示技术升级和工程突破,改变大家对公司和行业的认知;第二是务实表述,我们跟投资人沟通时,会把能做到的事打七八折说。这在创业公司里可能不太常见,但聚变行业很特殊,这件事本身已经足够宏大,不需要夸大包装,只要客观落地,就已是极具价值的商业成果,自然能获得合理估值,反而更易赢得信任;第三是依托有远见的投资人,市场上确实有愿意布局早期的机构,例如中科创星还连续两轮支持我们。简单说,既要自身有实力、表述务实,也需要投资人有长期视野,在行业萌芽期不纠结短期回报,两者结合才能推进。
谭熠:我记得2021年见投资人时,没人质疑聚变的市场空间,但大家普遍卡在用什么标准定价,我们找了很久才拿到第一家机构的报价。其他行业能算清市场规模、占有率,进而核算估值,但聚变的前景太宏大,传统估值方法不适用,这是早期融资的一大难点。
虎嗅:“快速和经济”是星环聚能的目标,但核聚变本身周期长、投入大,这两者似乎相悖?
陈锐:其实是行业现实倒逼的必然选择。“快速”是因为我们作为民企,必须和国家队、国际同行竞争,不能像过去那样拖几十年,要在2027-2028年实现关键节点突破,未来10年建成商业示范堆,否则就会被市场淘汰,这既是投资人的需求,也是生存刚需。“经济”则是商业化的核心前提。核聚变的燃料成本几乎可以忽略,最终竞争力取决于装置建设成本。我们未来的竞争对手不是同行,而是光伏、风电、火电这些现有能源形式,必须做到电价有优势才能落地。所以“快速和经济”不是口号,是必须实现的目标,也正因如此,我们早期就敲定了现在这套全球独有的技术方案,核心就是为了兼顾这两个目标。
虎嗅:市面上聚变技术路线很多,有些公司选大型托卡马克装置,你们却走小型化路线。不同技术路线会带来不同的结果和效果吗?
谭熠:选择小型化路线是多方面考量的结果:首先是资金约束,大型托卡马克的资金需求远超我们这类初创公司的能力,根本走不通;其次是经济效益,聚变的燃料成本几乎为零,核心成本在装置造价上,大型装置未来商业化后可能面临经济效益不佳的问题,而我们作为商业公司,必须以未来发电盈利为目标;最后是技术基础,我们团队在清华研究球形托卡马克路线多年,有扎实的实验基础,实验数据丰富、性能表现不错,且天然具备小型化潜力。当然,聚变技术路线五花八门,每个团队的选择都有逻辑。有些团队会跟进美国的主流路线,争取比他们做得更快更扎实,这也是一种思路。但我们更倾向于在有基础的路线上做创新,形成独一无二的技术路径,这更适合我们的团队特质。
虎嗅:相比传统大型装置,小型球形托卡马克路线优势和潜在风险分别是什么?
谭熠:优势很明显:尺寸小、投入少、建设速度快,能实现快速迭代,这和创业公司的灵活特质很匹配。但风险也客观存在,小型化意味着要挑战更高的物理极限,比如装置内部的热负荷等,工作环境更苛刻,需要更巧妙的设计和更优质的材料才能克服。国家队选大型装置是合理的,国家资金投入大,需要稳妥的路线,不能承受过高不确定性;我们选小型化路线是权衡后的选择,虽然风险高,但一旦突破,迭代效率和成本优势会非常突出,收益也更大。
虎嗅:你们会担心自己选的路线被取代吗?
谭熠:从聚变整体前景来看,我不担心。未来能源结构里,风电光伏可能占百分之三四十,剩下的基石能源大概率要靠聚变替代,这个大方向是明确的。但具体到技术路线,确实有风险。行业里也有先例,有些路线开发了20多年,始终达不到预期性能,最后还是被市场抛弃了。我们也有这种压力,要是选的路线只停留在理论好听,实际做出来效果差、达不到目标,迟早会被淘汰。所以我们不会固守既有路线,而是在球形托卡马克的基础上持续创新,确保技术性能能落地,这才是避免被取代的核心。
虎嗅:这套方案相比传统核聚变方案,成本能下降多少?
陈锐:用当前的工程目标做对比成本优势很明显。传统大型托卡马克建成Q>1的装置造价超过150亿人民币;还有一些公司的报价大概40亿;而我们下一代装置实现Q>1的造价大概15亿人民币左右。核聚变的发电成本核心就是装置建设成本,燃料成本微乎其微。我们这套方案通过小型化、优化工程设计等方式大幅降低造价,这就是“经济”目标的核心支撑。现在的成本差异已经很显著,未来规模化后,成本优势会更突出。
虎嗅:核聚变装置是需要建多台装置,不断迭代,还是在同一个装置上不断升级?
陈锐:我们的思路是多台装置逐步迭代,不是在同一台装置上反复修改。清华的SUNIST球形托卡马克是我们团队的起点,而我们公司2022-2024年的核心工作是建设并运行按照我们的设计且性能更好的SUNIST-2装置(与清华大学合作);这轮融资后,接下来要做NTST;之后还会有一号装置,是在球形托卡马克这条技术路线下,通过不同的装置实现性能迭代。
虎嗅:装置的迭代频率大概是多久?
谭熠:大概两到三年迭代一代装置,这在聚变行业里算非常快的。不同发展阶段迭代速度不同,1970年代行业也有过快速迭代期,两三年就建一台新装置,快速落地后达到性能峰值再推进下一代。聚变装置的性能在设计阶段就由尺寸、磁场等核心参数决定了,单台装置升级空间有限,只有新建一代装置才能让性能提升一个量级甚至更多。
ITER不太好的地方是,从设计到现在二十多年还没实现首次等离子体运行,导致很多新技术没法应用,设计不足也没法修改,还出现了知识代际传承问题,设计装置的人可能退休了都没见到装置运行,经验没法传递给下一代。
所以对我们来说,高速迭代既是用上新技术的关键,也是锻炼团队能力的核心方式,在建装置、解决问题的过程中快速成长。
虎嗅:技术从实验室走向商业化会经历“死亡之谷”,星环聚能什么时候能跨越这个阶段?
谭熠:跨越“死亡之谷”的关键就是快。如果我们能按计划做出实现Q>1的装置,再推进到发电示范装置,就能顺利跨过去;但如果还是像以前那样慢悠悠,等个几十年,可能市场就不需要聚变了,就像当年氢能汽车和电动汽车的竞争,氢能技术不算落后,但节奏慢了,就错失了机会。这也是我们现在抓紧时间的原因。现在全行业的投入、需求和心态都变了,已经出现了明确的发展拐点,再用“永远50年”的旧经验来判断就过时了,只要保持节奏推进,跨越“死亡之谷”只是时间问题。
虎嗅:创业常说“反共识”,你们有没有遇到过打破之前认知的时刻?
谭熠:不算反共识,但确实有新认知。比如公司规模扩大后,管理复杂度远超预期。以前的实验室都是研究生,人数也不多。现在团队规模接近180人,要兼顾技术研发和团队协作,管理成了很大的挑战。这是在实验室时没经历过的,也算打破了只要技术好就行的认知。
虎嗅:什么时候发现管理成了核心问题?有哪些关键节点?
谭熠:很多创业者说几十人公司最好管,我深有体会,早期人少,我能直接知道每个人在做什么;现在人多了,同时推进的项目也多,没法再靠个人盯梢。
最明显的节点是今年年初,我们同时推进“运行一代装置、建设一代装置、设计一代装置”三大任务,人多事杂,出现了任务重叠、信息不通的混乱,比如A团队加的任务,B团队根本不知道,协作效率很低。后来我们调整了管理模式,现在才算理顺。聚变本质是类似阿波罗登月的大型工程,工程管理的挑战本来就大,我们算早遇到问题早解决,同行到这个阶段也会面临类似挑战。
虎嗅:聚变商业化周期长,怎么激发团队创新又避免无目标混乱?
谭熠:因为研发占比太高,不确定性强,刚性考核不符合行业特性,反而会限制创新。我们会拆分成很多短期小目标,比如研发一款新电子仪器、设计一套真空结构、开发一套控制软件等,这些小目标达成后,团队能快速获得成就感,不会觉得原地踏步。这种柔性管理更适合研发驱动的团队。
虎嗅:内部是按项目组划分吗?用什么管理模式?
谭熠:我们现在有200多个并行项目,配了很多项目经理统筹推进,采用矩阵化管理,横向有项目经理负责跨部门协调,纵向有部门负责人把控专业能力,输入输出都按产品化标准要求。我们也会借鉴华为IPD体系这些成功经验,再结合自身研发特性调整,不会生搬硬套。
比如要建设CTRFR-1工程验证装置这个里程碑,我们会先拆解出三大核心项目:大电流环向高温超导磁体、高效高温超导中心螺线管、高性能等离子体物理设计。每个项目再拆分具体任务,比如磁体项目要解决电流引线、接头、浸渍等各种工艺。然后明确装置建成的时间节点,倒推每个项目、每项任务的完成期限,确保整体进度可控。
虎嗅:你带的硕博毕业生,有多少会选择加入公司?
谭熠:比例不低,这几年清华实验室毕业的研究生里,大概有一半加入我们,这其实很难得。
陈锐:我和谭熠花了很多心思在公司文化上,尽可能为团队解决实际问题,让大家能专注于研发。这种认可不是靠说教,是靠实际行动积累的,所以毕业生会认真考虑加入我们,和我们一起做聚变这件事。
虎嗅:目前中国聚变行业的上游供应链完备性如何?
谭熠:供应链肯定还不完备,不然我们也不会自己做很多本该由供应链承担的工作,核心还是因为市场需求还不够大。但总的来说,中国已经是全球聚变供应链最完备的,比美国同行情况要好。举个例子,美国的Helion Energy连薄膜电容器都要自己建产线、自己绕制。中国完全不用,做这类电容器的厂家很多,满大街都能买到。
不过供应链的发展趋势非常好。我们和各类加工厂、供应商打交道时发现,虽然我们当前需求量不算大,但他们参与的热情很高。这和陈锐刚才说的情况类似,有了国家队引领和国家意志支撑后,很多人对聚变“永远还要50年”的刻板印象在慢慢改变,全社会对聚变的信心显著增强。以前从没接触过聚变行业的加工厂,现在都愿意参与进来,哪怕短期不赚钱也乐意,他们对加入聚变上下游供应链这件事本身很有热情。
所以我觉得产业链问题不用太担心,只要有明确的需求牵引,在市场规律作用下,产业链会自发形成且高效推进。这有点像“鸡生蛋还是蛋生鸡”的问题,聚变研发需要产业链配合,但没有基础需求,产业链也无法启动。现在国家已经打破了这个循环,搭建了起点,接下来就能形成“需求牵引产业链、产业链支撑研发”的良性互动,滚动发展起来。
虎嗅:中美在核聚变技术上是同步前进,还是存在差异?
谭熠:进度上基本齐头并进,路线上有差异。从全球来看,中美是技术路线覆盖最全面的国家,其他国家的公司可能只聚焦少数几条路线,而中美两国不管是民企还是国家队,几乎覆盖了主流技术路线,这和国家综合实力直接相关。而且中国有个核心优势,核聚变现在已过了“科学可行性验证”阶段,进入“工程可行性突破”阶段,拼的是制造能力和工程整合能力,这方面中国的制造业基础、精密加工能力都很突出。聚变装置需要大量高精密仪器、大型结构件,从加工到组装的全流程,我们都能自主落地,这和AI依赖GPU不同,是实打实的工程硬实力。
虎嗅:半导体领域中国在基础材料上相对薄弱,核聚变领域的材料优势如何?会被卡脖子吗?
谭熠:至少不落后,部分领域还有优势。比如高温超导材料,国内产能占全球80%以上;超强低温钢这种结构材料,我们已经研发出性能优于国际同类的产品;承受高强热负荷和中子负荷的钨铜核心材料,国内有上市公司专门做,技术很成熟。这些关键材料都能实现国内供应,不会被卡脖子。
陈锐:我补充一点,核聚变领域我们基本能实现全产业链国内自主可控,这是美国很难卡住我们脖子的。美国的优势在于人才储备和过往科研积累,但要把聚变从“工程设计”落地成“实体装置”,拼的是制造和工程整合能力,这一点我们不仅不受制于美国,反而有优势。也正因如此,中美在聚变行业才能真正齐头并进,核心目标也很一致:2027-2028年实现关键节点突破,未来4-5年完成工程可行性验证。
虎嗅:国外科技巨头疯狂投聚变,是不是因为预判到未来算力需求只有聚变能满足?
谭熠:有这方面因素。我们已经和汽轮机厂、终端用热企业等下游客户沟通过,合作意向很强。但美国的需求比国内更迫切,他们新建煤电等传统能源项目受限,只能依赖新技术突破。
陈锐:美国的商业模式更灵活,比如CFS、Helion这些公司可以提前预售电站,用预售收益反哺研发,这种模式国内目前还不具备。
虎嗅:AI2.0时代会不会加速聚变商业化?AI技术和聚变有哪些结合点?
谭熠:AI对聚变是需求和技术双重驱动。需求端,AI算力中心带来海量绿色能源需求,让聚变的商业化紧迫性大幅提升;技术端,聚变的等离子体物理有点像“黑盒子”,粒子数量太多、集体效应复杂,很难精准预测和解释,这和AI大模型的“数据驱动找规律”特质很契合。具体作用分两层:一是装置迭代带来量级提升,新一代装置性能比上一代高1-2个数量级;二是AI带来效率优化,在现有装置基础上,AI能让性能翻倍提升。比如传统AI技术已经应用在装置的控制系统、监测系统里,直接提升运行稳定性;我们也在尝试用大模型自动解释物理现象、从海量数据中挖掘未知规律,只是目前还没达到理想效果,还在攻关。
虎嗅:过去很多人说核聚变商业化要等50年,现在结合AI的能源需求,可控核聚变商业化进程会被加速吗?
谭熠:肯定不用等50年了。“永远50年”这个刻板印象太深,甚至成了很多人的思想钢印,之前融资时我们也常遇到这种质疑。但现在形势完全不同了,主要有三个原因:第一是需求迫切。现在发展AI、算力中心等高耗能产业,又要规避化石能源的碳排放,可控核聚变几乎是唯一能提供无限绿色清洁能源的选择,这种刚性需求是以前没有的;第二是投资规模巨大。不管是私人资本还是国家队,投入的资金量级远超以往,产业链也在快速成型;第三是行业心态改变。2020年之前,很多人做聚变只是把它当科研职业,发论文、申请项目,完成学术任务就行;现在从国家队到民企,全行业都在如火如荼推进,这种工作状态是以前不敢想的。
具体来看,2027-2028年前后,我们公司、国家队以及美国的同行都会有一批高性能聚变装置投入运行,到时候实验结果会让大家真切感受到“聚变能已经走到我们身边了”。聚变行业协会的问卷调查显示,行业内公认的“聚变接入电网”时间点是2030-2035年,我觉得这个判断很合理。真正实现聚变发电并入电网,应该就在2030年代前半段。
虎嗅:之前提到公司有十年规划现在进展如何?规划有调整吗?
陈锐:我们的核心规划是2022-2024年完成初步工程验证;2024-2028年底彻底完成工程验证,也就是实现Q>1;之后再用4-5年,到2032-2033年建成商业示范堆。直到现在,我们都严格按当时的规划推进,没有偏离方向,这点我们很自豪。其实2019-2020年就开始讨论规划了,2020年就敲定了这套方案,包括重点关注等离子体的加热、约束。
虎嗅:最近一次行业性会议上,大家对核聚变未来的共识是什么?
谭熠:核心要解决三大问题,行业共识很清晰:第一是燃烧等离子体,也就是实现满足聚变行业条件的等离子体持续燃烧;第二是耐极端环境材料,需要研发能承受超强热负荷和中子负荷的材料;第三是氚循环和生产。
虎嗅:从长远来看,未来AI时代的能源格局会是什么样子的?
谭熠:便宜且大量。现在我国人均发电功率约1000瓦,总发电功率约14亿千瓦;聚变实现后,人均发电功率可能达到10千瓦,甚至100千瓦。能源一旦足够便宜,整个社会的发展逻辑都会改变,很多受限于能源成本的技术和场景都能落地。
比如今年南方夏天高温,有老人因中暑去世的新闻,我作为能源从业者来说触动很大。我们的目标就是让所有人实现“气候自由”,不管在什么地方,不管在什么季节,都能拥有舒适的温度和湿度,这背后需要海量能源支撑。未来聚变实现后,这样的场景会成为常态,甚至会催生出更多现在无法想象的应用,整个社会的生活品质会发生质的飞跃。
陈锐:我和谭熠的想法一致。首先,我希望聚变能成为真正的基石能源,替代现在所有的火电,在整个能源供给体系中占40%以上的份额。其次,聚变的意义不止于电力成本低廉,更在于它能给人类提供近乎无限的能源能力,这是人类第一次真正掌握这种能力,会解锁很多现在不敢想象的场景,从工厂化大规模生产食物到星际旅行,这些都将从科幻变成现实。
作为清华大学工程物理系核工程与核技术专业毕业的学生,我非常幸运可以在兜兜转转十几年之后,又回到了自己的专业。我们专业有很多的同学都长期从事核相关的工作,默默无闻地为国家做很多事情,我感到非常荣幸,也许有机会能够像同学们一样,为中国核聚变事业的发展做一些自己力所能及的事情。
本文来自虎嗅,原文链接:https://www.huxiu.com/article/4814945.html?f=wyxwapp