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中科大海归,干出一匹可控核聚变“黑马”!

被誉为“人造太阳”的可控核聚变,凭借清洁、高效、原料易得的特性,早已被公认为未来能源领域的“终极解决方案”。尤其在AI算

被誉为“人造太阳”的可控核聚变,凭借清洁、高效、原料易得的特性,早已被公认为未来能源领域的“终极解决方案”。尤其在AI算力需求爆发的当下,它所蕴含的巨量能源潜力,更成为破解算力能耗瓶颈的关键所在。

不过,在当前主流的“托卡马克”路线之外,可控核聚变是否还有其他可行路径?

对于这个问题,合肥星能玄光科技有限责任公司(下称“星能玄光”)给出了肯定答案。

作为国内最早聚焦直线型场反位形(FRC)技术路线的聚变能源企业,星能玄光的底气源自背后KMAX课题组十余年的技术深耕。2024年3月,依托中国科学技术大学赋权,这家企业在合肥正式成立。

成立仅一年半,星能玄光已顺利完成2轮超亿元融资:2024年11月,企业率先完成亿元级天使轮融资,由知名投资机构中科创星领投;2025年启动的第二轮融资中,不仅有国资力量重磅加入,曹仁贤旗下的仁发新能亦参与投资,可见FRC技术路线备受行业关注。

从实验室到商业化,从技术突破到资本认可,星能玄光究竟是如何快速崛起的?下面,张通社带您一同走进这家“黑马”企业,探寻其破局之道。

01

20年技术沉淀

中科大博导的创业征程

2025年世界外滩大会上,星能玄光的先进场反磁镜吸引数百人驻足,上海市市委副书记、市长龚正一行亦亲临展台。

这场高光亮相,也将星能玄光背后的创始人孙玄推至聚光灯前。这位1975年生于安徽铜陵的科学家,已在可控核聚变领域深耕二十余载,其跨越国界的科研履历与精准的技术判断,正是这家企业快速崛起的核心密码。

孙玄本科就读于东南大学,后考入中国科学技术大学攻读硕士。2000年,孙玄远赴美国西弗吉尼亚大学深造,五年后拿下博士学位的他,凭借出色的科研能力进入美国洛斯阿拉莫斯国家实验室,并获得了Director’s Fellowship的殊荣。

2009年,带着丰富的场反位形研究经验,孙玄加盟TAE公司。在TAE的4年研究经历让孙玄深刻认识到,主流托卡马克路线虽成熟却面临结构复杂、成本高昂的困境,而直线型场反位形技术虽属“小众”,却可能凭借高beta值,高约束效率成为商业化的“黑马”。TAE成功的商业化运营,也让孙玄意识到,中国在不远的未来,也会诞生优秀的聚变商业公司。

2012年,带着十余年的国际聚变研究的积淀,孙玄回到中国科学技术大学任教。彼时的国内聚变领域,托卡马克路线占据绝对主流,场反位形技术尚属空白,甚至不少同行对这一路线持怀疑态度。

但孙玄坚信自己的判断,决定从零开始在国内搭建场反位形实验研究平台。2013年,中科大“KMAX”装置启动组装,却很快在脉冲场反位形形成遭遇技术难关。“我们刚刚开始像TAE一样选择氢闸流管作为开关,但不同闸流管之间会产生干扰,FRC放电状态非常差,我们花了大量的时间去克服工程问题。”杨智达回忆道。

在科研攻坚的十字路口,孙玄做出了“壮士断腕”的决定——将所有闸流管全部更换为更加稳定,载荷量更大的引燃管。

事实证明,这个决定是对的。更换设备后,所有问题迎刃而解,FRC放电的波形清晰地出现在屏幕上。“那一年我们就把FRC做成了。”杨智达说起这段经历,语气中仍难掩兴奋。

正是凭借在中科大十余年的实验室积累,2024年3月,承载着“让核聚变走向商业化”愿景的星能玄光正式成立。

02

成功的聚变公司

秘诀在于创新

孙玄曾说,目前世界上的聚变技术百花齐放,技术路径还没有收敛,所以世界上不需要第二家Helion,也不需要第二家TAE,中国乃至世界需要的是独特的星能玄光及其代表的技术路径。

“与TAE、Helion等国际巨头比,我们在发展积淀上确实存在差距——它们自上世纪90年代入局,三十多年的深耕已形成成熟的技术与商业体系,我们仍处于成长阶段。”杨智达从商业竞争视角客观分析,“但聚焦国内,我们的核心团队能力优势突出,其中最关键的就是发展星能玄光自己的技术路径。”

在杨智达看来,星能玄光必须走出一条自己的技术路径,而不是单纯的去跟风别人的技术路径“若Helion技术路线未来遭遇瓶颈,跟随其路径的企业也将陷入困境。我们坚持自己的物理,坚持自己的技术路径,也为核聚变商业化提供更多可能性。”

场反位形和大家熟悉的“甜甜圈”——托卡马克装置,都属于磁约束装置,但是他们的磁场构型却完全不同。托卡马克像“磁力轨道赛车场”,靠巨大“D”字形线圈造环向磁场,再借感应电流让轨道呈螺旋形防粒子撞壁;FRC则是“等离子体龙卷风”,无贯穿环向主磁场,靠等离子体自身形成旋转涡流电流,织出“磁力外衣”包裹自己。

这种“自组织”特性让FRC优势显著:结构简单、便于燃料注入与发电,磁场利用效率近乎100%,较弱外部磁场即可约束高温高压等离子体。

“学术界比较担心场反位形的不稳定性——旋转不稳定和倾斜不稳定。”不过,杨智达语气随即变得自信:“外界看到的是问题和风险,我们看到的却是机会和壁垒,目前针对这两种不稳定性,团队已经有了完整的解决方案。”

除了技术路径的独特性,星能玄光的核心团队实力同样是其底气所在。其核心团队成员多来自中国科学技术大学、普林斯顿等国内外顶尖院校,并且形成了教授/研究员、资深博士、实习博士生这样完整的人才梯队。团队始终坚持自主研发FRC技术路线,其技术储备在实验室阶段已沉淀十余年,KMAX实验室发表多篇文章获得国外的高度认可,目前已经形成从理论研究到装置研发的链路闭环。

硬核实力也赢得了资本市场的高度认可——公司成立不到两年,便已成功完成数亿元融资,招商局创投、中科创星等知名机构纷纷押注。

值得一提的是,天使轮领投方中科创星是一家专注于硬科技领域的早期投资机构,以服务科技成果转化和投资前沿科技为显著特色,已在可控核聚变产业链布局多个企业。

“在当前的融资市场上,存在较多‘表演性质’的项目,若非专业背景,很难辨别技术真实性。”中科创星这类专业资本的加持,更印证了其技术路线的可行性。

03

核聚变黑马

直指AI时代的能源难题

当前,可控核聚变的核心瓶颈仍在技术突破:科大实验室虽已实现将射频功率成功馈入等离子体,实现等离子体加热,但聚变反应所需的等离子体温度需达到1亿度。

“这类高功率加热手段,高校实验室的研究条件根本无法支撑。”杨智达直言,这也成为星能玄光成立,并持续推进商业化的重要原因。

据悉,星能玄光正加速建设下一代聚变装置“FLAME(FRC Long-Lived Axisymmetric Mirror Experiment)”,计划于今年10月底建成,这将成为其技术突破的重要里程碑。“FLAME建成后,将是行业内性能领先的直线型聚变装置。”

值得关注的是,真正推动可控核聚变商业化进程提速的,是AI产业爆发下的能耗焦虑。

此次核聚变商业化浪潮的背后推手,实则是谷歌、微软、Meta、英伟达及OpenAI等互联网大厂——他们对算力持续增长背后的能源供给问题高度焦虑。

据行业预测,到2030年,全球20%的新建数据中心将因电网设备短缺面临投产延迟,仅变压器价格就将暴涨160%,能源供给不足以成为制约数字经济发展的关键瓶颈。

从产业特征来看,AI算力对能源的稳定性要求极高,必须实现7×24小时不间断的基荷电力供应。但现有能源结构中,风电、太阳能虽成本较低却存在间歇性问题,无法满足稳定需求;化石能源虽能保障稳定供电,却与全球碳中和目标相悖。

在此背景下,可控核聚变成了唯一能同时满足“稳定供电、零碳排放、高密度能源输出”三大核心需求的解决方案。

市场规模的快速增长也印证了这一赛道的潜力。据Keytone Ventures测算,全球核聚变相关市场规模将从2022年的2964亿美元增长至2027年的3951.4亿美元,商业化前景逐步清晰。

在当前托卡马克技术路径主导的聚变行业中,星能玄光选择聚焦FRC(场反位形)路径,不仅需要技术硬实力,更考验战略眼光与创新勇气。

站在AI时代门槛上,算力需求呈指数级增长,碳中和成为全球共识,传统能源局限性日益凸显。核聚变技术的商业化或许不再是遥不可及的科学幻想,而是正在加速到来的现实。

未来,当FRC核聚变电站正式建成发电之时,人们或许会想起2024年合肥这家核聚变企业的雪茄形装置,想起那些为“人造太阳”梦想奋斗的科学家们,以及他们的创业故事。

毕竟,真正的创新并非追随他人路径,而是敢于在众人选择左转的时候果断右拐,在看似冷门的赛道中探寻通往目标的可行路径。