

基于已成功点火的间接驱动惯性约束聚变和
成熟的压水堆核电技术。


封面来源|企业供图
硬氪获悉,可控核聚变企业泽塔聚变科技(北京)有限公司(下文简称泽塔聚变)近日完成了数亿元天使轮融资。本轮融资由北京市绿色能源和低碳产业投资基金领投,梅花创投、松禾资本、亦庄产投、深开鸿、中科创星等机构联合投资,此次融资将主要用于Z箍缩聚变装置迭代研发、工程体系搭建和人才梯队扩容,进一步推动Z箍缩聚变-裂变混合堆工程落地。
泽塔聚变2025年11月成立于北京,公司定位为Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源系统解决方案供应商,负责工程总体和集成交付、产业链培育和发展以及市场开发。
其创始人之一彭先觉是中国工程院院士,原中国工程物理研究院科技委主任,中国磁约束聚变第一届专家委员会主任委员、也是Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆概念的提出者。
CEO刘永康是清华大学本科、博士,正高级工程师。中国工程物理研究院Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源系统项目早期成员,曾任中国广核集团小型堆型号首席、战略专项总指挥,深圳市领军人才。
随着核聚变企业不断涌出,除了主流的托卡马克路径外,也有许多新型路径寻求商业化,Z箍缩驱动的聚变是其中一种,属惯性约束聚变。它是利用轴向强电流产生的洛伦兹力,驱动极薄柱形金属套筒高速向中心轴线内爆,从而使聚变靶丸中氘氚燃料达到高密度、高温度状态而实现聚变点火和规模放能的。
相比于其他的发展路径,彭先觉告诉硬氪,以磁约束托克马克型装置为例,最初的设想是用磁场闭环来约束一个亿度级的高温等离子体,让带电粒子沿着磁力线运动而不与器壁接触。但对磁约束聚变来讲,需要特别关注的是等离子体不稳定造成的破裂问题。“到目前为止还没有发现哪一个托卡马克高温等离子体能完全避免破裂。破裂会导致等离子体与器壁接触并造成局部损坏,杂质也会跑进来,处理起来很麻烦。而且,温度越高,体积越大,破坏的严重性也越大。”
至于FRC系统,“FRC在某种意义上叫磁惯性约束聚变,系统通过磁场和电流相互作用,实现对氘氚等离子体的压缩和升温,并引起聚变反应。但总的来讲,它形成的等离子体密度不高,约束时间很短,发生聚变反应的概率很小,实现大规模放能的难度不小。”
彭先觉介绍,Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源系统是基于已成功点火的间接驱动惯性约束聚变(氢弹、美国NIF装置)和成熟的压水堆核电技术,并具有快速大幅调节输出功率的能力,若作基荷能源,可容纳更多的可再生能源上网(可用较小的储能系统)。而且Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源系统以核电(热中子电站)乏燃料和贫铀为燃料,可以有效解决当前核电大规模发展瓶颈问题。
在经济性上,Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源系统造价与三代核电站相当,比其他同等功率聚变能源则要低许多倍。而固有安全特性可以去除大量安全设施建设需要,低用氚量和高燃耗可以大幅降低氚相关系统规模,这些都会降低建造成本。
以下是硬氪对彭先觉院士的访谈,内容经编辑:
硬氪:如果最终发电,我们可以期待什么样的时间节点?
彭先觉:我们的技术路线在物理、工程材料方面不存在不可逾越的障碍。现在国家已批准建设一个50兆安的驱动器装置,用来验证我们的聚变靶技术路线。我们希望在2030年左右能证明给大家看。
在50兆安装置上,靶丸聚变释放的能量可以达到几百个兆焦,比NIF大得多,NIF在10兆焦以内。而且从整个能源系统来看,我们的能量增益是大于1的,这是一个非常重要的里程碑。目前我们的驱动器是单次运行,将来我们要做到重复频率10秒钟一次,我们也会在2030年以前把这个技术演示给大家看。
硬氪:在这条路径中,聚变和裂变具体是如何作用的?
彭先觉:Z箍缩聚变也可以做成纯聚变能源系统,其造价将比三代核电站高一个量级,做能源没有竞争力。所以我们要做一个裂变包层把能量放大,将单个的聚变系统和一个有裂变的包层结合在一起。
这个裂变包层跟过去的裂变堆完全不一样,它是深度次临界的,绝对安全,并去掉了过去裂变堆的很多限制:第一是燃料来源低质化,可以用天然铀,也可以直接用现在反应堆不用的、或者需要花大价钱处理的乏燃料。我们提出了一套非常简便的干法工艺来处理乏燃料,理论上别人给我们燃料还应该给我们钱,这也让Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源系统的建堆成本大幅下降。第二是消除了放射性隐患,所有10年以上半衰期的放射性元素我们都将在堆内把它嬗变掉,排放出来的是放射性低、对人和环境影响不大的物质,这就解决了大家担心的裂变放射性问题。
核能系统使用的是能量密度非常高的燃料,一个百万千瓦的电站,每年只要烧1吨铀和350公斤的天然锂。风能、光伏这些电站消耗的地球资源和对环境的影响还是很多的,而我们这个核能系统对环境的影响最小,可以把铀的资源利用率提高到90%以上,还可以方便地把钍也烧掉,作为未来能源,地球陆地资源即可为人类供能万年以上。
硬氪:既然最终要落到并网发电上,泽塔在控制成本和经济性方面有什么优势?
彭先觉:我们会尽量依靠从第一原理出发来研究最好的对策,我们一个百万千瓦的电站,建起来后每年能提供100亿度电,目前看花费在200亿人民币左右,这跟现在的三代核电堆基本上持平,将来还有可能做得更便宜。
硬氪:您过去20多年一直在做这方面的研究,在科研上已经走了很远。您有预料到会有这一波核聚变热潮吗?这两年对您的判断或心境有什么影响?
彭先觉:当年当然没有想到像现在这样。2000年左右,我们最初做Z箍缩聚变,并没有想到它一定要去做能源,主要是围绕实验室聚变和特殊用途的一些研究,当时觉得这条路线做聚变更容易,但还比较模糊,主要还是希望通过国家支持,用不着我们出来宣传。
但现在形势有了很大的发展,我们对问题的研究也更加深入,把每一个环节该怎么解决都想得比较清楚了。特别是我们跟相邻的专业领域如裂变、托卡马克聚变、光伏和可再生能源等做过充分的比较后,觉得我们这条路现在看起来是更加可行、也是各方面性能最好的一条路线。
在这个时候,对我个人来讲就不能放弃了因为这是涉及到人类未来的大事。虽然我现在都已经80好几了,不一定能看到最后并网发电的状态,但我觉得到2030年左右这件事情在科技界就会比较明朗,到那个时候我的任务也基本上就完成了。
投资人观点:
北京市绿色能源和低碳产业投资基金:十五五规划中明确聚变能源为未来产业之一,北京市是聚变能源研发高地。绿色能源基金的目标是放大政府财政资金杠杆作用,支持技术创新和产业化落地,强调对北京市产业发展的引领。Z箍缩是聚变能源中有清晰实现路径的技术路线,中国在Z箍缩聚变-裂变混合堆(Z-FFR)领域已形成原创性领先优势,彭院士团队全球首创,巧妙结合聚变与裂变,以深次临界包层将聚变能量放大15倍以上。泽塔聚变囊括了国内顶尖的Z箍缩聚变能源系统专业化团队,有望领衔全球商业化进程。希望公司能够带领聚变能源上下游产业链的发展与突破,推动相关产业高质量发展。
梅花创投:十五五规划明确核聚变能源为重点未来产业,北京集聚国内顶尖聚变研发资源,产业发展机遇突出。对比磁约束、纯激光聚变路线长期存在的工程瓶颈,彭先觉院士原创Z箍缩聚变-裂变混合堆(Z-FFR)拥有清晰、低成本商业化路径,依靠深次临界裂变包层放大聚变能量,同步攻克材料辐照、氚自持、能量增益等行业核心难题。泽塔聚变承载全套Z-FFR技术产业化使命,拥有院士领衔的完整专业化研发团队,打通从系统设计、装备制造到核燃料应用全链条,技术安全优势突出、资源利用效率极高,可兼顾基荷发电、供热、风光调峰等多元需求。我们坚定投资泽塔聚变,期待企业加速工程验证落地,带动上下游产业链协同发展,打造新一代核能产业集群,以原创技术引领国内聚变能源高质量产业化进程。
中科创星:中科创星作为“硬科技”理念的提出者,自2022年起即将可控核聚变纳入“未来能源”版图进行系统性布局。我们始终认为,人工智能与算力的指数级增长正在重塑全球能源需求结构,而可控核聚变是人类在认知边界内够得着的终极清洁能源解决方案,未来十到十五年将是其从实验室走向工程示范的关键窗口。
在多条聚变技术路线中,Z箍缩聚变-裂变混合堆(Z-FFR)通过深次临界设计将聚变能量放大十余倍,不仅本质安全,更能以天然铀、贫铀乃至乏燃料为裂变包层燃料,在安全性与经济性上构筑了不可替代的差异化优势。彭先觉院士团队于2008年全球首创Z-FFR概念,历经二十余年持续攻关、累计数十亿元科研投入,完成了从基础理论到工程验证的完整链条。泽塔聚变是国内唯一以Z箍缩聚变-裂变混合堆工程总体为定位的专业化创业公司,形成了“物理深度+工程广度”的稀缺组合。
中科创星此次参与泽塔聚变天使轮,既是我们在硬科技生态中完善“未来能源”版图的战略落子,也是对“硬科技需要耐心资本,但也需要快速工程迭代”理念的再次实践。我们不仅提供资金,更将依托“研究机构+早期投资+中试平台+投后服务”的一体化生态,陪伴科学家创业团队跨越科技成果转化的“死亡谷”,从原理验证稳步走向工程示范。期待泽塔聚变加速推动Z箍缩混合堆从实验室走向首台套验证,为中国乃至全球的能源结构转型提供一条切实可行的硬科技路径。




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