能量奇点：可控核聚变能源商业化的潜行者

“人造太阳”梦想可期。今年6月，可控核聚变装置“洪荒70”实现成功放电，标志着能量奇点能源科技（上海）有限公司（以下简称：能量奇点）成为全球唯一建成运行全高温超导托卡马克的商业公司。

加速聚变能源商业化，已成为可实现的人类梦想。

6月18日，由能量奇点研发建造的全球首台全高温超导托卡马克装置——“洪荒70”成功实现等离子体放电。“洪荒70”进行了基于局部螺旋磁通注入（电子枪）和离子回旋加热（ICRF）两种预电离方式的放电实验，并成功获得第一等离子体。等离子体放电是实现核聚变的第一步。

可控核聚变的反应原理与太阳相同，故被称为“人造太阳”。聚变能源的能量密度大，相较于核裂变，反应过程更安全。

这也是当今全球各国追求的经济、安全的清洁能源。

能量奇点称，“洪荒70”成功放电，标志着公司成为全球率先和目前唯一建成运行全高温超导托卡马克的团队，以及全球率先和目前唯一建成运行全超导托卡马克的商业公司。

爱企查显示，能量奇点成立于2021年6月，过去两年已经完成两轮合计8亿元的融资，投资机构包括米哈游、蔚来等公司。其中，米哈游为能量奇点第二大股东，持股21.66292%，蔚来持股9.81708%。

人造太阳”的商业化前景

人类始终有一个梦想，实现能源自由。

几个世纪以来，围绕石油、天然气等能源，爆发过世界大战、区域纷争、尔虞我诈的商业争夺。近几十年也利用过太阳能、风能、潮汐能等，不断追寻自由的清洁能源。

但至今为止，真正称得上终极清洁能源的，是可控核聚变。

可控核聚变模拟太阳内部的聚变过程，利用氢同位素（如氘和氚）在极高温度和压力下相互作用，释放出巨大的能量，故称“人造太阳”。

它的基本原理是在极高温度和压力下，使氘和氚的原子核发生聚变反应，形成氦原子核并释放出大量能量。这个过程中，原子核的融合会损失部分质量，根据爱因斯坦的质能方程（E=mc2），这部分损失的质量会转化为能量释放出来。

同时释放过程产生的放射性废物少，氘等燃料也可以从海水中提取，是故称为无限的、经济且安全的清洁能源。

能量奇点创始人杨钊称，目前科学发展水平下，可控核聚变是人类能掌握的终极能源形式。

而“托卡马克”是持续研究最久的利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置。

其名字Tokamak 来源于俄语“ 环形（toroidal）”“ 真空室（kamera）”“ 磁（magnet）”“线圈（kotushka）”的词头，最初是由位于莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在上世纪50年代发明的。

该装置中，原子被送进形似“甜甜圈”的真空环形通道，外部围绕的线圈通电后，内部会产生巨大螺旋形磁场，微波加热至数亿摄氏度高温，其中的等离子体达成受控核聚变。

上世纪90年代，欧盟的JET、美国的TFTR和日本的JT-60等大型托卡马克装置在磁约束核聚变研究中取得了重要成果，证明了托卡马克是实现聚变能商业化的重要途径。

目前，国际热核实验堆（ITER）是全球最大的核聚变研究项目，集成了国际受控磁约束核聚变研究的主要科学和技术成果，项目由俄罗斯、美国、欧盟、印度、日本、韩国和中国等主要核国家共同参与。

能量奇点设计研发和建造的“洪荒70”，则是全球首台由商业公司研发建设的超导托卡马克装置，而且在全球范围内率先完成了高温超导托卡马克的工程可行性验证。

根据介绍，全球已建造100多台托卡马克装置，大多体型巨大，比如国际热核聚变实验堆（ITER），高30米、直径28米。“洪荒70”直径只有ITER的1/8，所有关键零部件都用高温超导材料建造，全世界仅此一台。

此次放电成功，标志着能量奇点成为全球唯一建成运行全高温超导托卡马克的商业公司。而可控核聚变技术一旦实现商业化应用，将为人类提供用之不竭的清洁能源。

其潜在的应用领域非常广泛，如核聚变技术可以产生放射性同位素用于医疗影像学中的PET扫描；通过核聚变释放的高温和高能粒子可以用于高温工艺和清洁燃料的合成；在太空探索中，核聚变技术可以为宇航员提供持续、稳定的能源支持等。

洪荒之力

“洪荒70”的设计工作开始于2022年3月，能量奇点在两年时间内完成了“洪荒70”的设计、研发和建设，创造了全球超导托卡马克装置研发建造的最快纪录。

杨钊对此有一个“造铁船”比喻，说以前的托卡马克装置就像海上的木船，能量奇点想做一艘航海的铁船。背后的物理原理是一样的，但在造出来之前，没有人相信一艘铁船可以在水面上浮起来，还能够稳固前行。

事实上，托卡马克装置包含复杂的部件和子系统。

磁体系统包括环向场磁体和极向场磁体，用于产生和维持托卡马克内部的磁场；真空室及其抽气系统，提供等离子体运行的真空环境；供电系统为磁体系统和加热系统提供电力；控制系统包括装置控制和等离子体控制，确保托卡马克装置的安全稳定运行；加热与电流驱动系统如中性束注入和微波加热等，用于将等离子体加热到核聚变所需的温度。

另外，喷气及弹丸注入系统用于向等离子体中注入燃料气体；诊断和数据采集与处理系统，用于监测和分析托卡马克装置的运行状态。

起初，能量奇点考虑把部分设计外包，由一家参与过ITER项目科研的机构负责，但对方要价太高，团队转向自研。

2022年3月，“洪荒70”开始设计。这个装置包括磁体系统、主机系统、低温系统、真空系统等9个子系统，子系统下还有30多个细分系统。

为此，团队寻求不同的合作机构，将我国核工业优秀企业引进到“洪荒70”设计建造体系。

如上海电气核电集团生产真空室、冷屏等主机系统的关键设备；上海超导科技股份有限公司提供高性能超导磁体材料；中国核工业第五建设有限公司负责总体组装；装置环境和辐射安全评估由上海核工院负责。如此一来，“洪荒70”的国产化率超过96%。

同时，团队还要考虑建造成本。如“洪荒70”磁体部分和低温系统连接处的几十个部件，需要在-250℃的低温和3-5个大气压的恶劣环境下保持两端绝缘，市场上定制这样一个零部件要数万元。能量奇点团队花了四个月时间做实验，历经各种试错，最终做出了工艺可靠、性能稳定的零部件，可承受15个大气压，成本也降低到了材料价，仅这一项就节约数百万元。

能量奇电用两年时间从无到有，将“洪荒70”一步步搭建起来，其间探索了高温超导磁体的绕制、绝缘、浸渍、组装等工艺，弄清了各个系统之间的关系，“每一步都是从0到1”。

同时，公司自行设计培养了一批人才，这些经验成为公司继续核聚变商业征程的宝贵财富。

最终，“洪荒70”成为全球首台全高温超导磁约束聚变装置，全球首台由商业公司建造的全超导托卡马克，全球4台在运行的全超导托卡马克之一。

目前，能量奇点以“洪荒70”作为关键实验平台，研发下一代强磁场高温超导托卡马克装置——“洪荒170”，计划2027年建成，预计投入35亿元，目标是聚变能量增益因子Q≥10，而当前人类能达到的最大Q值，不过1.53。

创业团队人才济济

能量奇点成立于2021年，公司坐落于东海之滨、滴水湖畔的上海临港新片区，由杨钊、叶雨明等人联合创立。

杨钊出生于1991年，2009年考入北京大学物理系，本科毕业后，进入美国斯坦福大学继续求学，并获理论物理博士学位。

在北大时，他就开始关注可控核聚变技术，希望有朝一日通过可控核聚变实现人类“能源自由”的梦想。

杨钊认为，人类的发展在大时间尺度上存在相对稳定的规律，物理人则应当承担起顺应社会发展规律、作出自己贡献的责任。而可控核聚变技术的商业化，不仅被认为是人类发展的必然方向，也是物理学对于人类短期未来生活影响最大的变革之一。

2019年杨钊学成回国后，先是创办了元悦科技，利用人工智能算法教授初学者弹奏钢琴。到2021年，杨钊在朋友介绍下，遇见了大他三岁的叶雨明。

叶雨明毕业于清华大学，曾供职于KKR，参与创办光信资本并担任合伙人，在境内外资本市场拥有丰富经验，参与投资的企业包括优刻得、探探、游族网络、快看漫画等。

当时，叶雨明正寻找新能源赛道的投资机会，和杨钊见面后，双方一拍即合，决定投身可控核聚变，实现多年来的梦想。

后来团队又吸引了董阁、李柱永，作为公司联合创始人。

董阁也毕业于北京大学物理系，为普林斯顿大学博士后，曾任普林斯顿等离子体物理实验室副研究员，研究方向就是磁约束等离子体不稳定性模拟与预测。

李柱永是韩国全南国立大学电气工程系博士，研究方向为高温超导电力应用、新型高温超导缆线及高温超导磁体技术。

一年后，公司又将郭后扬博士招至麾下，担任首席技术官。

郭后扬是全球范围内顶尖的磁约束核聚变物理学家，在欧洲、美国、加拿大和中国有超过30年的磁约束核聚变研发经验。他曾代表美国能源部负责协调中美核聚变合作研究，曾任ITER科学技术委员会成员，曾参与和领导欧共体JET、中科院EAST和美国DIII-D托卡马克的物理研究等。

短短一年多时间，能量奇点的团队从4人壮大到120多人，其中不乏来自斯坦福、普林斯顿、北大、清华、中科院、上海交大等顶尖院校及国际领先聚变能源科研院所的技术人才。

至于为什么选择上海，杨钊有一次说，回想回国创业的历程，到上海，到临港，是最为正确的决定之一。

首先，上海在核电技术领域长期积累，形成了完整的产业链。同时，上海也是我国高温超导产业的中心，拥有最集中的高温超导带材供应能力。

再是上海对于可控核聚变足够重视和支持。

2022年，《上海市碳达峰实施方案》将可控核聚变发电作为需要加快布局的前瞻性、战略性的前沿科技项目；后来又将研发高温超导可控核聚变实验装置写入《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》，并给予资金上的实际支持。

融资进行时

最近十几年，优秀企业都有类似的成功模式，就是先有一个好故事或好的商业模式，这个故事最好是前无古人的，再是有优秀的创业团队，然后找投资机构不断给钱，进行技术创新突破或商业模式完善，然后再继续融资，最终实现上市。

能量奇点似乎也具备这种完美基因。

2022年2月，能量奇点在成立仅仅8个月后，获得近4亿元的天使轮融资，投资方为米哈游、蔚来资本、红杉种子、蓝驰创投。

一年后的2023年4月，能量奇点又顺利完成了A 轮融资，金额4 亿元，投资方包括ENLIGHTENMENT、米哈游、云和方圆、黑门股权基金等。

完成两轮融资后，公司建成国内第一个高温超导托卡马克磁体厂房，自研出高温超导环向场磁体、中线螺线管磁体以及极向场磁体，并在今年6月实现“洪荒70”等离子体放电。

通过引进投资机构，杨钊持股稀释为30.8%，仍为公司实控人。米哈游为第二大股东，持股21.66292%，蔚来持股9.81708%。

据透露，目前能量奇点又开始进行第三轮融资。叶雨明曾表示，“洪荒170”预计需要投入35亿元，希望有更多人一同前行。

“洪荒170”是能量奇点定下的“三步走”战略中的关键第二步。一旦“洪荒170”成功问世，它将有望成为世界上以最低成本实现Q≥10的托卡马克装置。比美国新能源初创公司CFS的在建装置小10%，体积为其70%左右，用的材料更少，造价更低，而最高磁场强度比CFS高10%。

第三步是在2030年至2035年与核电业主合作，研发建设“洪荒380”高温超导聚变发电工程实验堆，实现示范性聚变发电。

目前，全球85%的聚变公司预测2040年前实现可控核聚变发电。能量奇点表示，如果一切顺利，10年内人类即可迎来可控核聚变发出的第一度电。