美国能源部拨款4600万美元 支持多家激光聚变初创公司

当地时间5月31日，美国能源部（DOE）宣布向Xcimer Energy、Focused Energy等8家公司提供4600万美元的资金，用于推进核聚变电厂的设计和研发，这是美国政府承诺在十年内（2032年前）实现激光核聚变试点示范的重要一步。

美国能源部宣布，在5－10年内，这8家获得资金的企业将解决科学和技术方面的挑战，为核聚变试验工厂创造设计，这将有助于使核聚变在技术、商业上都具备可行性。除了上面提到的两家公司采用了激光核聚变方案，其他6家未采用激光方案路线的企业包括：Commonwealth Fusion Systems、Princeton Stellarators、Realta Fusion、Tokamak Energy、Type One Energy Group、Zap Energy。

（图表来源：DOE）

这项价值4600万美元的“里程碑项目”涵盖了每家公司项目前18个月的研究活动。能源部表示，其中一些项目可能会持续长达5年，未来的资金总额为4．15亿美元，但取决于这些公司能否兑现承诺。

“这标志着推进美国商业核聚变技术的关键时刻。随着2020年《能源法案》和2022年《芯片与科学法案》的通过……该计划将在未来十年内开发可商业化部署的聚变技术。”美国参议院能源和自然资源委员会主席、参议员Joe Manchin表示：“我对核聚变能源和技术的潜力感到非常兴奋，它将改变我们的未来，为我们的能源和国家安全做出贡献。”

据介绍，这个创新的公私合作项目是美国众议院科学、空间和技术委员会制定的关键核聚变能源条款之一，该条款首先在2020年两党能源法案中获得授权，并在《芯片和科学法案》中得到扩展。

根据核聚变工业协会（FIA）的一项调查，为了开发使用激光或磁铁的核聚变工厂，私营公司和政府实验室去年在供应链上耗费了5亿美元之多。

在其自己的资金公告中，总部位于美国加州的激光聚变能源企业Ximer表示，它将根据该计划获得900万美元，用于开发其KrF准分子激光聚变系统。该公司表示：“激光惯性约束聚变（ICF）是唯一达到科学收支平衡的聚变方法，于2022年12月在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的国家点火设施（NIF）实现了这一目标。Ximer团队将利用这一成就和激光聚变社区取得的重大进展来推进惯性聚变能源（IFE）。”

Xcimer的团队成员包括美国罗切斯特大学激光能量学实验室和LLNL实验室等机构的合作者，他们已经吸引了包括Prelude Ventures在内的私人投资者的种子资金。

Xcimer开发的激光核聚变技术方法，是基于LLNL开发的“HYLIFE”腔室概念，旨在大幅降低激光系统的成本。据悉，激光系统是惯性聚变能源（IFE）发电厂中最昂贵的部件。

该公司表示，一个低成本的激光器就可以低成本、经济地生产几十兆焦耳的激光能量，这使得在美国国家点火设施（NIF）上证明的热点点火机制可以直接扩展到更大、更可靠、更高产量的燃料靶丸。更大的靶丸会产生更高的能量输出，使得发电厂能够以每秒不到一次的重复率运行，与其他IFE概念相比，显著降低了工程风险。”

Xcimer的反应堆和工厂设计副总裁Susana Reyes表示，该公司计划在科罗拉多州建造其原型激光设施，并已经与当地大学和学校就劳动力需求进行了接触。

该公司设想的10 MJ级准分子系统，预计将提供相当于NIF所能提供的10倍激光能量，且成本实现了“数量级”的降低。2021年9月，该公司表示计划在2025年之前建造一个高重复率激光测试设施，以确定未来点火设施的建设布局，预计在2030年左右建造一个原型发电厂。