綜述

核聚變，這個號稱"一克燃料點亮一座城"的終極能源技術，一旦實現，人類就可以獲得近乎無限的清潔能源。近幾十年來，全球各地的實驗室都在用各種巨型裝置不斷突破極限，但始終沒能實現真正的突破。

直到今年，一家美國公司突然宣布："我們已經搞定了核聚變，全球首座商業核聚變電廠，開建！"更顛覆的是，他們砍掉了鍋爐，拋棄了傳統電站中的“燒開水”環節。這不燒開水？那該怎么發電？這家公司究竟是下一個科技神話，還是資本狂歡的泡沫？

能源的枷鎖

核聚變反應，就像太陽的核心活動：氫同位素（比如氘和氚）在極端高溫高壓下撞成更重的氦原子，過程中損失的一丁點兒質量，都會轉化成龐大能量。按照E=mc2公式計算，一克氘燃料釋放的能量相當于8噸汽油，同時還沒什么輻射污染，簡直是“完美能源”。

但是，這個“完美能源”的技術門檻可不低。首先，你得把燃料變成帶電的等離子體，并且加熱到1億攝氏度以上——這可是太陽核心溫度的5倍！地球上根本找不到任何容器能“裝”得住這么“熱”的東西。

于是科學家想了個妙招：用磁場當“高溫爐”，把等離子體懸在空中高速旋轉，讓它既不碰壁又能維持聚變所需的環境。這就是磁約束核聚變（MCF），目前最主流的技術路線，代表裝置叫托卡馬克，用復雜的超導線圈產生的磁場“捆住”等離子體。

現在，全球已經有200多座托卡馬克裝置，但所有裝置都沒能做到穩定，持續的“能量凈增益”，即產出能量>投入能量。而且，為了防止等離子體破裂撞向裝置外壁，托卡馬克裝置外壁造價也十分高昂。

此外，還有另一條技術路線：慣性約束核聚變（ICF），比如激光點火。典型代表是美國勞倫斯利弗莫爾實驗室的“國家點火裝置”（NIF）。

2022年12月，NIF取得了歷史性突破：首次實現了能量凈增益——輸入2.05兆焦耳能量，產出了3.15兆焦耳的能量。

但是，這個“凈增益”只維持了幾十億分之一秒，且需要幾個小時冷卻后才能再次點火，激光運行時，還要消耗大約400兆焦耳的能量。顯然，這種短暫又昂貴的“爆炸”，離真正的發電還差得遠。

顛覆性革命？

今年年初，一家由山姆·奧特曼（OpenAI創始人兼CEO）支持的初創公司Helion Energy放出豪言：他們要在華盛頓馬拉加開建全球首座核聚變發電廠，并在5年內實現核聚變發電商業化，解決近百年科學家都沒能搞定的難題。

憑什么？因為Helion Energy宣稱自己掌握了新的“核心科技”。傳統實驗室搞核聚變，要么用激光點火，要么用托卡馬克。但Helion的思路完全不同，他們搞了個叫“脈沖不點火聚變系統”的東西，不需要長時間維持反應，只需要短時間內完成聚變就行。

Helion公司的設備像個杠鈴，是個約6英尺寬，40英尺長的“等離子加速器”。它會用超強磁鐵把氣體加熱到原子分裂的程度，在杠鈴兩端形成高溫物質環（也就是等離子體）。

接著，磁場會讓這兩個環以百萬英里的時速在中間撞在一起，等離子體進一步被壓縮，溫度直接飆到1億攝氏度以上！這時候，原子核就會結合，釋放出巨大的能量。

更厲害的是，Helion公司的技術不用像傳統核聚變那樣需要先“燒開水”，再發電。他們的方法更直接：等離子體膨脹時，會推動設備周圍的磁場，驅動電子產生電流，讓電流通過相鄰的電磁線圈，就可以直接在電容器中儲電。

這個電容器又可以給磁鐵供電，準備下一次脈沖。這樣一來，能量轉換效率有望達到95%，遠高于傳統“燒開水”方式的30%—40%。

此外，Helion還有一個創新點：他們不用傳統的氘和氚作為燃料，而是改用氘和氦-3的組合。這種燃料產生的中子更少，對設備的破壞性也更小。

泡沫還是未來

技術上的“遙遙領先”，帶來的是商業上的激進。Helion公司計劃在2028年前建成一座50兆瓦的發電站，相當于同時給4萬戶家庭供電，并且承諾每度電成本壓到1美分，比現在的煤電便宜10倍多。

更引人注目的是微軟和OpenAI兩大科技巨頭的提前押注：早在2021年，山姆·奧特曼就為Helion公司注資了3.75億美元，而微軟則和Helion公司簽署了對賭協議，提前鎖定了電站建成后1年內的電力供應。

可市場越是狂熱，外界質疑聲也越尖銳。Helion至今尚未展示過能夠持續運行并實現能量凈收益的完整系統，就連關鍵的燃料技術也還在實驗室階段。

許多業界物理學家認為，Helion公司目前的進展缺少第三方驗證，且實驗室環境與工業級運行存在巨大鴻溝。就像曾經的“冷核聚變”（1989年提出的常溫常壓核聚變概念，如今仍只是PPT）爭議一樣，過早的商業承諾會透支行業的信譽。

此外，燃料來源也是個難題。地球上自然存在的氦-3總量不足半噸，而一座50兆瓦的電站每年就需要消耗上百公斤。要想持續獲取氦-3，要么通過人工衰變氚來生產，成本極高，要么從月球土壤中提取，但那樣成本更是天文數字。

更現實的是，核聚變技術的驗證周期往往以十年為單位。即使Helion能在2028年建成電站，距離真正商業并網供電還需要數年調試。資本的耐心能否撐到那一天，仍是個未知數。

結尾

Helion公司的激進，像一場高風險的賭局。成，則開啟清潔零碳的新紀元；敗，可能讓核聚變研究再蒙陰影。唯一能確定的是，當第一座核聚變電廠點亮萬家燈火時，能源史的篇章必將被改寫，無論執筆者是Helion公司，還是后來居上的同行。

作為普通人的我們，完全不必急于歡呼，也不必過早質疑。人類用了40萬年才從鉆木取火走到化石能源，而近200年的生產力飛躍，已經超越了過去所有歷史的總和。所以，不妨多給這些先行者一些時間。那個“一克燃料點亮一座城”的未來，終會到來。