商业化可控核聚变研发企业「星环聚能」获顺为领投数亿元天使轮融资|顺为探索计划

2022-06-16  融资新闻

本文转载自:36 氪

近日,陕西星环聚能科技有限公司(以下简称 “星环聚能”)近期完成数亿元天使轮融资,本轮融资由顺为资本、昆仑资本、中科创星、远镜创投、和玉资本、红杉种子基金、险峰长青、九合创投、联想之星、英诺创投以及元禾原点等多家知名机构联合完成。

顺为资本曾于 2022 年初宣布启动 “顺为探索计划”,投资总规模 10 亿元人民币,致力于扶持上百家国内先进制造、前沿计算、双碳科技、生命科学等领域的前沿颠覆性创新项目,为业内顶尖科技人才实现科技报国的梦想提供助力与支持。

可控核聚变具有原料储量无限、装置固有安全、零碳排放、无环境污染等诸多优点,一直被视为人类能源的终极解决方案。可控聚变将帮助人类社会显著降低、乃至彻底摆脱对于化石燃料的依赖,是人类实现永续可持续发展的重要路径。同时,在碳达峰、碳中和的大时代背景之下,能源行业必将迎来革命性的结构调整,可控核聚变作为人类已知的 “终极能源”,具有无可估量的市场前景和社会意义。

本次顺为资本领投「星环聚能」,也是看好国内商业化可控核聚变的未来前景,希望通过扶持相关技术人才,助力实现国家碳达峰、碳中和战略目标,为建设生态文明和谐美丽中国贡献力量。

星环聚能表示,本轮融资资金将用于可控聚变实验装置的建设与运行、组建并扩大研发团队、公司日常管理等业务方面。

一、关于「星环聚能」

星环聚能成立于 2021 年,是一家商业聚变能开发企业,以建成商业可控聚变堆为目标,专注于小型化、商业化、快速迭代的可控聚变能装置的设计、建设、运行和研发。其技术源自在球形托卡马克领域拥有 20 年经验的清华大学工程物理系核能所聚变团队。

二、商业化可控核聚变技术路线多样,迭代速度快

可控核聚变拥有过程无污染物质排放,单位质量燃料能量释放大,装置安全等优点,被公认为最有可能实现 “人类终极能源” 的解决方案。一般而言,可控核聚变约束等离子体主要有惯性约束和磁场约束两种方法。目前,世界上主流的磁约束聚变装置是托卡马克,性能好、既有研究充分,也是国有科研院所最流行的可控核聚变路线。

与大部分科研院所在实现聚变的道路上不约而同地选择托卡马克不同,商业化的可控核聚变最大特点就是技术路线多样、迭代速度快。清华大学工程物理系副教授、技术主要完成人谭熠表示:“科研院所承担了大量科研任务,聚变实验装置各种功能都得具备,系统较为复杂;商业公司以性能指标为主导,装置及辅助系统相对简单一些。虽然托卡马克路线技术稳妥,但仍然需要较长的建设周期和较大规模的投入才能实现商业化落地。”

三、致力于突破球形托卡马克中心区问题

因此,目前市场上商业化的可控核聚变装置较少采用传统的托卡马克路线,反倒是球形托卡马克、场反位形、球马克甚至势阱等技术路线纷纷被采用。36 氪了解到,星环聚能所采用的技术路线是基于球形托卡马克的紧凑型重复重联聚变反应堆(CTRFR),该方案简洁高效,可以减少辅助设备,降低聚变堆的复杂度,提高氚增殖率,便于技术迭代,适合商业化运行。

球形托卡马克的等离子体外轮廓更像一个球而不是一个环。形状上的变化提高了等离子体的约束性能,提升了磁场的利用效率。此外,在相同的反应堆尺寸下,球形托卡马克的等离子体空间更大,有可能得到更高的聚变功率。

但球形托卡马克狭窄的中心区不易同时容纳磁场线圈和中子防护层。星环聚能认为,随着材料技术的突破,线圈的电流密度和防护层的屏蔽性能已经大幅提升,球形托卡马克中心区的问题是可以解决的。

四、运行方案与商业价值

运行方案上,星环聚能采用多冲程重复运行模式,通过重复输出产生长期功率,大幅简化了装置的复杂程度,避免了电流驱动的难题,提升了经济性。并且,星环聚能也计划采取控温调节措施克服多冲程运行可能造成的工作环境恶化问题。加热方式上,不同于常规的中性粒子束加热和射频波加热,星环聚能采用了等离子体电流自有磁场磁重联加热模式。

商业价值层面,星环聚能最终希望通过聚变装置发电或者输出动力,但实现最终目标的过程本身也可以具备商业价值。CEO 陈锐表示,随着实验装置建成,其本身可以作为聚变中子研发与应用平台进行商业化转化,同时其研发过程中附带的前沿新材料等等技术都是潜在的商业化果实。

五、可控核聚变商业化前景广阔

近年来,国际国内大量知名投资机构和私人资本已经开始进场布局,仅在去年全球就完成了总金额 40 亿美元以上的私募股权融资。就市场前景而言,谭熠对 36 氪说道:“大家都对可控核聚变的商业化很感兴趣,在资本市场的支持下,后续仍会出现创业公司。”

谭熠表示,虽然现在国外可控核聚变公司很多,但国外商业企业和国内商业企业的技术成熟度上大体相近,没有代差,区别主要在于大家的方案和技术路线各不相同。但就最终目标实现聚变而言,因为大家现在都还没做到,也就没有常规意义上的先后排名。

据了解,星环聚能的项目目前已进展至装置装配和场地施工阶段,一期实验基地技术改造工程已于 6 月 6 日动工,预计于年内完成装置的安装和调试,启动等离子体并将离子加热到 1.5 keV(约 1700 万摄氏度),这些工作将检验星环聚能可控聚变方案的原理可行性。人员方面,星环聚能目前拥有员工 20 余人,并在持续扩充。

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