Inertia Enterprises获4.5亿美元融资,推进激光聚变商业化
摘要
Inertia Enterprises获得4.5亿美元A轮融资,致力于商业化基于Lawrence Livermore美国国家实验室点火技术的激光惯性约束聚变。公司计划建造世界最强大的“雷墙”激光器和首个聚变燃料靶丸生产线,目标在2030年代建成吉瓦级公用事业规模聚变电站,实现清洁能源发电。

总部位于加利福尼亚州的聚变初创公司惯性企业(Inertia Enterprises)宣布在由 Bessemer Venture Partners 领投的 A 轮融资中获得 4.5 亿美元新投资,其他参与方包括 GV(谷歌风投)、Modern Capital、Threshold Ventures 等公司。
惯性企业成立于 2024 年,旨在商业化基于激光的惯性约束聚变技术。其起源深深植根于劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)。2022 年 12 月,LLNL 国家点火装置(NIF)的一个团队首次实现了“聚变点火”,产生的聚变反应能量超过了用于引发反应的激光能量。惯性企业的成立旨在将这项经过验证的实验室科学扩展为可行的商业电站。
该公司由 Andrea “Annie” Kritcher 博士(首席科学家)、Mike Dunne 教授(首席技术官)和 Jeff Lawson(首席执行官)共同创立。
Kritcher 博士是 LLNL 的物理学家,她是 2022 年点火实验的首席设计师。根据一项独特的协议,她仍留在 LLNL,同时协助领导惯性企业。她自 2017 年起担任 NIF 聚变实验的首席设计师,在 LLNL 工作超过 20 年。她领导了“混合-E”惯性约束聚变集成物理设计的发展,包括黑腔、靶丸和激光规格以及导致 2022 年突破的实验设计。
Mike Dunne 是斯坦福大学教授,也是 SLAC 国家加速器实验室的副主任,他曾担任耗资数十亿美元的直线加速器相干光源国际研究设施的主任。他此前在 LLNL 领导了一个为期五年的计划,旨在基于实验室的点火方法创建一个经过行业验证的电站设计,与超过 70 家供应商、公用事业公司、国家实验室和大学合作。在此之前,他作为英国中央激光设施的主任,监督了世界上最强大激光器的发展。
Jeff Lawson 是科技企业家,也是客户互动平台 Twilio 的联合创始人。他离开软件世界,专注于变革性的清洁能源。他表示:“惯性企业建立在数十年的科学研究和数十亿美元的投资基础上,达到了证明科学可行的点火里程碑。我们的计划很明确:基于经过验证的科学,开发提供世界上最高平均功率激光器、首个聚变靶丸组装工厂以及首个接入电网的吉瓦级公用事业规模聚变电站所需的技术和供应链。惯性企业正在组建团队、建立合作伙伴关系和发展能力,以在未来十年内实现这一目标。”
惯性企业与美国能源部(DOE)建立了“首创”合作伙伴关系,从 LLNL 获得了近 200 项专利的许可,以利用其点火技术。该公司目标在 2030 年前为其首个电网规模聚变电站破土动工。
惯性企业计划基于 NIF 验证的物理学原理建造一个聚变示范电站。新资金将推进惯性企业建造世界上最强大的激光器“雷墙”(Thunderwall)以及大规模生产燃料靶丸的生产线的计划。这些技术路线为惯性企业通过分阶段商业化路线图提供电网规模能源奠定了基础。
Kritcher 博士表示:“在短短三年内,我们从首次实验产生的聚变能量超过输入靶丸的能量,到多次重复该结果并不断提高靶丸增益。我们现在专注于将我们知道可行的物理学转化为通往商业规模聚变能源的途径,以及它能为人类和地球带来的真正益处。”
Dunne 表示:“聚变行业首次看到了对商业化至关重要的三个要素的结合:经过验证的物理学、公共部门合作伙伴关系以及达到交付所需规模的私营部门投资。我们的工作就是利用这些要素来构建能够在电网规模上运行的聚变能源。”
“雷墙”是世界上第一个电网规模聚变激光光束线,使用可扩展的半导体二极管技术,以 10% 的电光转换效率每秒发射 10 次 10 千焦耳的光束。雷墙的性能(以平均功率衡量)将是此前同类激光器的 50 倍。结合基于 Kritcher 突破性设计方法的大规模靶丸制造,以及一个能在几分之一秒内将这些靶丸送入被激光击中的反应室的系统,惯性企业将设计和建造一个具有商业可行性、电网规模的聚变电站。
惯性企业表示,其激光器将由数十亿个激光二极管制成,功率将是 NIF 的一百万倍,效率提高 20 倍,物理占地面积仅为十分之一。它将由数千个较小的光束组成,所有光束同时汇聚在靶丸上。
“这些光束线是我们扩展该技术的关键:我们将在工厂制造这些激光单元,将其装入集装箱尺寸的外形中,并将其视为我们系统中的模块化、可更换组件。通过选择大量模块化光束而非少量整体光束,我们在电站运行和配置方面获得了极大的灵活性。在接下来几年的制造预生产阶段,我们将在利弗莫尔的设施中建造原型光束线。”
惯性企业还计划建造世界上第一个聚变燃料靶丸工厂。该公司表示:“在当今的大型科学实验中,聚变燃料靶丸是手工制作的,每个都有独特的规格。这些是科学家在实验室测试的原型。然而,就像任何产品一样,一旦原型可行,你就在工厂扩大生产。你采用更大的批量、自动化,并将成本摊销在大量单位上——在允许的公差范围内权衡制造精度和交付速度。这正是惯性企业在利弗莫尔设施中所做的事情。”
该公司补充道:“在接下来几年的制造预生产阶段,我们正在建造世界上第一条聚变靶丸装配线。我们正在开发靶丸每个组件以及完全规模化、低成本生产所需的装配、燃料加注和注入步骤的关键工艺。”
最后,“在我们开发大规模生产的激光单元和靶丸的同时,我们也在同步开发一个集成且完全一致的电站设计。我们正在利用花费数年时间和近一亿美元与电站运营商研究和验证聚变电站设计的成果。因此,在完成我们可制造的单元激光器和燃料靶丸生产线的原型之后,我们将在 2030 年代将这两者扩展为一个吉瓦级、公用事业规模的聚变电站。”
该电站将利用以 10 赫兹频率运行的 10 兆焦耳激光器产生的聚变能量,将热量转化为蒸汽,然后驱动涡轮机。聚变电站的输入是水和每年约相当于十几辆电动汽车用量的锂,其唯一的排放物是氦气。它增殖自己的燃料,所有其他组件都不断回收利用。根据惯性企业的说法:“这个同类首创的电站不会为成本进行优化,但将展示完整的端到端能源发电能力,并为后续的低成本商业设施奠定基础。”
