Sam Altman的融合创业公司Helion Energy的等离子体温度达到1.5亿度——这是一个可能在2028年带来首个电网电力的里程碑

由山姆·奥特曼担任董事长的Helion Energy聚变能源开发商于2月13日宣布取得新里程碑，在其极具雄心的目标下，实现了创纪录的等离子体温度，达到1.5亿摄氏度——是太阳核心温度的十倍，旨在到2028年将电力输送到华盛顿州的电网。

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开发聚变能源的创业公司——所谓的“星星的力量在罐中”——正竞相证明其技术的可行性，并将清洁、无限的电力输送到电网，以满足人工智能繁荣带来的电力需求。虽然Helion的首次商业发电时间表最为激进——已与微软数据中心签订合同——但怀疑者质疑Helion的起步日期、其独特的技术路线与竞争对手的差异，以及迄今为止缺乏科学更新。

“虽然中间里程碑对于展示技术的可行性和获得监管批准非常重要，但归根结底，还是要大规模部署发电厂以支持不断增长的电力需求，”Helion联合创始人兼CEO大卫·柯特利在《财富》杂志上表示。

“我们按计划，预计2028年将第一批电子送入电网。这是一个激进的里程碑。会很难实现，”柯特利说。“这部分得益于目前在华盛顿马拉加进行的逐步迭代和并行开发。”

虽然在Helion位于西雅图郊区的第七代原型机Polaris上实现了等离子体加热的成就，但Helion已经在距离130英里的马拉加建造其50兆瓦的商业发电厂——靠近微软不断扩展的数据中心园区。Helion尚未组装核聚变反应堆，还需要额外的工程和设计微调。

柯特利表示，同时开发多个项目——包括一条装配线制造系统——是Helion快速推进和取得成功的关键。“这也是我们能够比其他任何人都更快地建造七代聚变系统的原因。我们操作的核心理念是快速建造、测试、迭代，再次建造。”

传统核裂变能源通过裂变原子产生能量，而聚变则利用热能将氢融合在一起产生能量。最简单的形式是将水中的氢融合成极热、带电的等离子体，从而产生氦——这也是太阳的能量来源。正确执行时，这一过程会引发无尽的反应，产生电力。但恒星依靠强大的引力压力来促使聚变。在地球上，创造并控制所需压力以实现稳定、受控的反应仍然是一项工程挑战。

此外，由于聚变反应堆的体积几乎远小于恒星，它们需要在比恒星更高的温度下产生热量。太阳的核心温度约为1500万摄氏度，或2700万华氏度。

持续商业聚变能的最低门槛被认为是1亿摄氏度，因此对这一新里程碑的热情高涨。

Helion成立于2013年，奥特曼于2015年成为董事长和主要投资者——就在他共同创立OpenAI之前不久。同年，奥特曼还成为核裂变、小型模块化反应堆（SMR）创业公司Oklo的董事长。Helion的其他主要投资者包括领英联合创始人Reid Hoffman和Facebook联合创始人兼现任Asana CEO Dustin Moskovitz。柯特利表示，奥特曼的角色是专注于长远愿景。

“我经常被山姆问到，‘我们怎么能更快？’”柯特利说。“我们已经在一个激进的时间表上了。‘我们怎么能比这更快？如何快速大规模部署电力？’”

独特的聚变方法

柯特利曾在NASA支持的MSNW从事聚变驱动火箭技术的工作。他与人合伙创立Helion，专注于聚变能源和聚变推进技术。他表示，推进技术帮助Helion创新了其独特的电力方案。

“在太空中工作和建造飞行系统，你会学到不能浪费任何东西。每一盎司重量都至关重要，每一瓦电力都至关重要，”柯特利说。“你必须在每个环节都非常高效。如果将同样的方法应用于聚变，所有的物理要求都会大大降低。”

大多数聚变技术以及核裂变都基于产生热能以驱动蒸汽涡轮，从而产生电力。Helion的技术在聚变过程中直接捕获电能——省去了涡轮的需求。

“这是真正的根本区别，我们相信这让我们比其他人更快，”柯特利说。“这缩小了聚变系统的规模，也降低了实现难度。”

Helion的聚变燃料结合了水中的氘和氚。Helion是首个获得许可使用放射性氚作为聚变能源的公司。但最终目标是使用氘和氦-3，Helion计划通过融合相同的氘原子来生产氦-3。氦-3可以在产生更少热量的同时生成更多电力。

Helion的主要聚变竞争对手可能是由英伟达和比尔·盖茨支持的Commonwealth Fusion Systems（CFS），后者资金更为雄厚，但采取更保守的策略。CFS依赖最传统的聚变技术——托卡马克（tokamak）设计，这在尚处于起步阶段、从未在电网中发电的行业中相对较新。

CFS目前正在建造其SPARC聚变原型，计划明年投入运行。但这不会为电网提供电力。如果SPARC成功，CFS的首个商业聚变厂ARC预计将在2030年代初在弗吉尼亚州里士满附近建成并投入运营。若一切顺利，这个400兆瓦的发电厂——远超Helion的Orion——将产生足够的电力，为约30万户家庭供电。

CFS依赖所谓的托卡马克设计——源自环形磁场——依靠强大的磁铁。该技术本质上涉及一个巨大的甜甜圈形机器，将等离子体困在高温超导磁场中。但这个过程产生热量，而非电力。

Helion更小、更快的方法采用磁动惰性聚变。理论上，等离子体在聚变室中碰撞，并由机器周围的磁铁压缩。这会加热等离子体，启动聚变反应，并引起等离子体磁场的变化。这一变化与磁铁相互作用，增强磁场，并通过线圈产生新的电流。

总结来说，这非常复杂，任何聚变开发商都没有成功的保证。但柯特利表示，他相信在未来十年内，聚变能源可以在美国电网中发挥重要作用，并持续增长。

“如果我们只建造世界上第一座聚变发电厂，作为一家公司，我们就算失败了，”柯特利说。“我们的目标是向世界部署清洁、安全的基荷电力。这意味着要以可扩展、批量生产、低成本的方式打造技术，让客户愿意使用。”