太平洋聚变公司推进脉冲聚变技术商业化
摘要
美国太平洋聚变公司宣布其脉冲功率技术已实现关键性能指标,有望在2030年前实现净设施增益。公司已融资超10亿美元,采用模块化设计,通过快速电脉冲压缩燃料实现聚变,区别于传统托卡马克的稳态方法。系统由集装箱大小的脉冲模块组成,每台机组功率100-300 MW,具有经济、可维护、实用和可扩展等特点。

又一家总部位于美国的能源公司表示,其技术已实现关键性能指标,推进了其到2030年代中期实现商业聚变的目标。
总部位于加利福尼亚的太平洋聚变公司(Pacific Fusion)于6月2日表示,其核心脉冲功率技术正按计划在2030年前实现净设施增益。据太平洋聚变公司联合创始人兼首席技术官Keith LeChien称,这是指"整个聚变装置产生的聚变能量多于最初储存在系统中用于运行它的能量"。
这家成立于2023年的公司表示,已筹集超过10亿美元资金,由总部位于马萨诸塞州的风险投资公司General Catalyst领投。太平洋聚变团队包括曾在加利福尼亚州Lawrence Livermore美国国家实验室以及美国国家核安保管理局从事聚变研究的科学家。该公司周二还表示,拥有曾在SpaceX和Tesla等公司从事硬件规模化工作的工程师。
美国能源部表示,目前有超过50家美国公司正在研究聚变技术。本周在科罗拉多州丹佛市举行的美国核学会会议上,发言人也提到了这个数字。(编者注:POWER杂志已报道过其中几个团体,并采访了他们的几位高管。聚变是POWER杂志2026年2月关于发电行业突破性技术的特别报道的一部分。)
政府承诺
美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)主任Conner Prochaska今年4月在加利福尼亚州圣地亚哥举行的该署能源创新峰会全体会议上宣布,承诺投入1.35亿美元资金以进一步发展和商业化聚变技术。这笔将在未来几个月内拨付的资金是该机构历史上对聚变技术最大规模的集中投资,略高于ARPA-E自2014年进入该领域以来对商业聚变技术投资的1.34亿美元。
[图片:太平洋聚变公司示范系统的渲染图。来源:太平洋聚变公司]
LeChien告诉POWER杂志:"聚变是资本密集型的,对于任何同类首创工业项目而言,最大的风险之一是融资风险。我们通过以里程碑为基础的结构筹集了10亿美元的A轮融资来应对这一风险。资金预先承诺,这使我们能够快速行动,并且在我们达到预定义里程碑时解锁,这使得资本部署与系统化降风险保持一致。到目前为止,我们已经实现了融资的前两组里程碑。最后一组里程碑将解锁剩余资金。"
"这种融资结构使我们能够围绕清晰的路线图规划长周期采购、招聘、制造和设施开发,从而比原本可能的情况更快地执行大型项目,"LeChien说。
[图片:太平洋聚变公司联合创始人兼首席技术官Keith LeChien在公司研发设施中查看设备。来源:太平洋聚变公司]
太平洋聚变公司表示,其系统设计采用能够支持经济型聚变动力的架构来实现聚变条件。"太平洋聚变专注于为可扩展、经济的聚变动力量建一条实用路径,"LeChien说。"这些结果标志着有意义的进展,表明我们系统的核心驱动器可以在所需的功率水平上运行。"
该公司提供了其技术里程碑的细节,包括:
功率:输出规模足以驱动聚变条件(峰值输出功率>440 GW,峰值电压约1.1 MV),以超快脉冲形式提供。
关键部件:低成本触发系统成功将所有阶段同步为单个相干脉冲,这是扩展到全系统性能的关键要求。
LeChien告诉POWER杂志:"我们的脉冲驱动惯性聚变方法建立在Lawrence Livermore美国国家实验室国家点火装置(NIF)的点火突破以及桑迪亚实验室Z装置演示的基本脉冲驱动惯性聚变方法之上。我们正在采用已确立的科学并围绕其构建一个高效、模块化的系统。"
[图片:工作人员配置太平洋聚变脉冲功率硬件的单个阶段,为测试做准备。来源:太平洋聚变公司]
"同样重要的是,我们的系统设计为低成本制造,而不是作为一次性研究机器定制建造。核心构建模块是由可工厂制造和复制的组件制成的脉冲模块。这种模块化是我们实现经济的聚变动力的核心,"LeChien说。
LeChien表示,他公司的系统通过聚变产生能量"使用非常快、非常强大的电脉冲来实现。我们将电能存储在电容器组中,然后以精确计时的突发方式释放。该脉冲产生巨大的电流,流经含有聚变燃料的微小金属圆柱体。电流产生磁场,将燃料极度压缩,驱动其达到聚变条件。"
"一个简单的类比是闪电:我们从墙上的插座获取少量电能,将其转化为超快脉冲,并使用该脉冲压缩燃料并释放聚变能量,"LeChien说。
公司亮点
该团体周二在新闻稿中提供了其工作的其他亮点:
经济:太平洋聚变公司的发电厂将采用由普通材料制成的低复杂度部件建造。此外,聚变系统设计的模块化为随着制造规模扩大效率提升提供了明确的成本持续降低路径。
可管理:该系统将易于且经济高效地维护,无需长时间停机。太平洋聚变系统的模块化和简洁性使得能够隔离和更换单个组件,而不会牺牲正常运行时间。
