成都最硬核的公司，陆奇投了

好像所有的商界大佬和顶级机构都在关注这一赛道。

项江，1996年进入中国科技大学等离子体专业学习，先后获得本科、硕士和博士学位，研究课题一直是磁约束聚变装置托卡马克。2006年博士毕业后，进入某核物理研究院从事激光惯性约束核聚变研究。在2018年离职前，他已经与核聚变打了20余年的交道。项江说，最让他感到震撼的，是核聚变的商业化从少有人问津到产业加速，仅仅是最近两年发生的事。在2018年他刚刚辞职时，还想不到核聚变这项浩大的科学工程，竟然能够被这么多创业者和投资人相中。太快了。这可能不仅是他的感受，也是所有人的看法。“永远是下一个50年”的技术好像正离我们越来越近。时间倒回到2018年，项江告别科研。当时，科大讯飞、国盾量子、寒武纪等中科大系的创业公司，在不断刷新融资记录登陆资本市场，“以前搞科研的投身创业非常少，但现在这群人实现自身价值的方式更加多元化了。”项江离职前夕也在考虑如何创业。2018年他离开体制后，先是加入到国盾量子，后又回到中科大做科技成果转化服务。直到2022年初，两则消息的出现才让他找准了方向。2022年2月，国内第一家核聚变公司能量奇点曝出天使轮融资近4亿的消息；一个月后，另一家公司星环聚能开始路演。这两条消息让他备受震撼，“核聚变是一项极端复杂的大科学工程，商业公司能够在这上面创业完全出乎了我的意料。”于是在2022年12月31日，项江在成都创立了瀚海聚能。这是全国第四家商业核聚变公司。托卡马克，并非唯一答案如果要问瀚海聚能与其他公司有何不同，那就是项江没有选择主流的技术路线托卡马克——也就是我们俗称的“甜甜圈”磁场构型，而是选择建设一座直线型的核聚变装置。1958年，苏联科学家阿奇莫维奇设计建造了第一台托卡马克T-1装置。在经过两次升级改造之后，阿奇莫维奇向外宣布，T-3产生了1000万度等离子体。这远远超过其他各种装置上的参数，此后托卡马克就逐渐成为世界各国研究核聚变的主流选择。与此同时，我国也选择了托卡马克作为主要研究路线。1993年，中国科学院等离子体物理研究所建成了第一台HT-7超导托卡马克装置。2006年，世界上第一台全超导托卡马克装置东方超环（EAST）首次成功放电。到去年，EAST在122254次实验中获得403秒稳态高约束等离子体，创下了运行时间的新纪录。毫无疑问，这一技术路线是目前研发历史最悠久、最成熟、国际合作最深的方案。这也是国内外企业选择托卡马克的主要原因。但项江告诉我，托卡马克对于商用核聚变公司而言，未必是最优的选择。他解释道，托卡马克是资金门槛最高的技术路线，实验装置的建设动辄需要数百亿人民币，商业堆的建设保守估计将达到上千亿。2006年开始建造的国际热核聚变装置ITER项目，集合了中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国等主要科技强国，建造成本原计划为50亿美元并用十年建成，但现在投资总额已超过200亿欧元（超过1500亿人民币），目前为止依然看不到投入的上限。“按ITER的建造规模，它设计的是500兆瓦的能量输出，并网发电的话大概是200兆瓦，但是它的建造成本现在是在1000亿人民币以上，而且还只是一个试验装置。按照试验装置的规模推算下来，做成一个500兆瓦到1000兆瓦的商业堆，成本就需要2000亿到3000亿人民币。”而且他指出，即使是小型化的托卡马克投入也不菲。2018年成立的CommonwealthFusionSystems（CFS），技术路线就是高温超导小型托卡马克。目前的融资体量已经超过20亿美元（140亿人民币）。未来这家公司要实现商业发电，还需要继续增加投入。“如此高昂的建设成本，就难以实现商业上的闭环。”项江算过一笔账：核聚变的原材料中氘来源于海水中，长远来看成本几乎可以忽略不计。电站的建造成本，要看整个装置的运行周期和成本摊销。一般一个发电站的运行周期是30到50年，结合它的发电功率就可以算出总共能发多少电、每年的成本摊销，从而算出它的度电成本。“托卡马克装置肯定可以实现发电目标，但度电成本将高达上万元/度，这对商业化有什么意义呢？”所以在项江看来，“大家显然都低估了托卡马克商业化的难度和成本。”那有没有更经济的技术路线？我问。“有，场反位形直线型装置。”项江向我说道。线性装置：商业化更优的解决方案？在介绍场反位形直线型装置之前，先厘清一个问题：为什么直线型装置在此前没有成为主流？首先，核聚变的原理已经不是秘密：两个轻原子核（比如氘氚）结合在一起，会释放巨大能量。但要让两个原子核相互碰撞、结合，就必须让1亿摄氏度以上的高温等离子体保持运行，这样才能克服原子核之间形成的库伦排斥力。反应堆需要将等离子体密封压缩在一个有限的空间中，防止逃逸，并达到极高的密度，才可能让原子核频繁碰撞、持续释放能量。而“甜甜圈”装置托卡马克就是起到这样的作用：设置一个真空环形通道，在螺线管形磁场的约束下，将1亿摄氏度的等离子体维持住。如果高温能维持，等离子体能够保持高密度，核聚变就能可控地持续发生。如果原子核相互碰撞释放的能量，大于维持高温以及磁场所需要的能量，就能实现发电净值输出。那么直线型装置的问题就显而易见了：它“管不住”等离子体。“直线型路线的原理是在直线形装置上，通过形成场反位形或磁镜的方式来约束等离子体。不过这种方法以前存在等离子体逃逸、损失的问题。所以在20世纪并不占优。”项江解释说。但近年来随着新材料、新技术的发展使之成为可能。“比如高温超导磁体的使用，磁场强度大幅增加，大大提高了约束性能。以及半导体新材料和电子元器件的新发展，在功率电源等方面带来了很大提升。”2000年前后，直线型装置逐渐被一些研究团队和商业公司验证。1998年，美国TriAlphaEnergy（TAE）成立，这家位于美国加州的核聚变公司所采用的路线就是线性装置。而它的“接棒者”，2013年成立的HelionEnergy，也是利用线性装置来实现商业发电。而且它提出了十分激进的商业化目标：2028年为微软供电50兆瓦，度电成本将逐渐降低至1千瓦时一美分。这是什么概念？“美国很多地区的居民用电是10美分，在加州可能会是20美分，也就是说，一度电一美分，这可比现在所有电力的度电成本都要低。”瀚海聚能的技术路线就是对标Helion，以场反位形直线型装置来实现核聚变最终的商业化。按照项江的计划，在线性装置的基础上建造一个百兆瓦量级的发电站，成本仅为30-50亿元，短期内度电成本可以降到和火电的同一水平。相比于托卡马克实验装置建设就需要上百亿乃至数百亿的投入，这已经大大降低了成本。那么如此低廉的造价又是如何实现的？一方面，直线型装置不用建造许多托卡马克必须包含的大型昂贵周边设备，比如大功率加热系统以及大型冷却系统等。另一方面，托卡马克装置多部位环环相套，一旦损坏，维修将会是一场大工程。而直线型装置采用模块化设计，一旦部件损坏，替换一个新的部件即可。“中间的很多模块可以复用，比如说电源诊断、控制系统等可以复用到下一代装置上，下一代装置只需要把中间的反应室换掉。”这两方面决定了直线型装置开发迭代速度更快。TAE从公司创立到现在的26年时间里，仅用了12亿美元的投资，就迭代5代装置，目前正在建设第6代装置。而Helion在2013年-2020年间，融资总额不到1亿美元，就将线性装置迭代到了第7代，“这是托卡马克装置难以想象的。”更快的迭代速度，能够将工程化问题迅速检验，从而又更快地推进了商业化发电。这就不难理解，为什么Helion能够提出2028年实现供电的激进计划。此外，直线型装置功率密度是托卡马克类的100-1000倍；而且它的应用场景更为灵活：“可以放在一个20米的空间内，”比一个篮球场的占地面积还要小。再加上核聚变安全无污染的特点，可以放置在社区、医院等场景中。“如果对大型项目如规模化工厂供电，只需要将多个发电单元进行并联组合即可。”