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·奥特曼担任董事的Helion Energy聚变能源开发商于2月13日宣布取得新里程碑，达到了1.5亿摄氏度的等离子体最高温度——是太阳核心温度的十倍——这是其雄心勃勃的目标的一部分，旨在到2028年在华盛顿州将电力输送到电网。

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致力于融合能源的创业开发商——所谓的“星辰之力在瓶中”——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能源需求。虽然Helion在首次商业发电方面的时间表最为激进——已与微软数据中心签约——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。

“我们仍按计划，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。”

虽然等离子体加热的成就发生在Helion的第七代原型机Polaris上，位于西雅图郊区，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——奥赖恩，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。

Kirtley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核聚变公司更快地建造七代融合系统的原因。我们操作的核心理念是快速建造、测试、迭代，再次建造。”

传统核裂变能通过裂变原子产生能量，而聚变则通过加热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，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。但星星依靠强大的引力压力来促使聚变。在地球上，创造并持续控制所需压力以实现稳定反应仍是一项工程挑战。

由于聚变反应器比星星小得多，它们需要在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。

大约1亿摄氏度被认为是持续商业聚变能的最低门槛，因此对这一新里程碑充满热情。

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。

“我经常问山姆，‘我们怎么能更快？’”柯特利说。“我们已经在一个激进的时间框架内了。‘我们怎么能比这更快？如何快速大规模部署电力？’”

独特的融合方法

柯特利曾在NASA支持的MSNW从事融合驱动火箭技术的工作。他与人合伙创立Helion，专注于融合能源和融合推进技术。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融合，物理学的要求会大大降低。”

大多数融合技术以及核裂变都基于产生热量以驱动蒸汽涡轮，从而产生电力。Helion的技术在融合过程中捕获电能——省去了涡轮的需求。

“这才是我们相信能让我们比其他人更快的根本区别，”柯特利说。“这缩小了融合系统的规模，也降低了实现难度。”

Helion的融合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融合能源的公司。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产生氦-3。氦-3可以在产生更多电力的同时减少热量。

Helion的主要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依赖最传统的融合技术——托卡马克（t 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融合原型，计划明年投入运行。但这不会为电网供电。如果SPARC成功，CFS的首个商业融合厂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行。若一切顺利，这个400兆瓦的发电厂——远超Helion的奥赖恩——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——源自环形磁室——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融合。理论上，等离子体在融合室中碰撞，被机器周围的磁铁压缩。这加热等离子体，启动融合反应，导致等离子体的磁场发生变化。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，这相当复杂，没有任何融合开发商能保证成功。但柯特利表示，他相信融合能在未来十年内对美国电网产生显著影响，并持续增长。

“如果我们只建成世界上第一座融合发电厂，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、可大规模生产、低成本的方式构建技术，让客户愿意使用。”

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