聚变初创公司Helion宣布其原型反应堆Polaris内的等离子体温度已达到1.5亿摄氏度，这是实现商业聚变发电所需温度的75%。该公司采用独特的“场反转配置”设计，旨在直接从聚变反应中获取电能，而非通过传统的热交换。尽管面临燃料自给和技术挑战，Helion已与微软签订协议，目标是在2028年开始供电，这使其成为商业化竞赛中的关键参与者。
关键里程碑：1.5亿摄氏度
Helion公司最近取得了一项重大进展，其Polaris原型反应堆成功地将等离子体加热到了1.5亿摄氏度。
- 接近目标： 这一温度已达到Helion认为商业化运营所需温度的75%。
- 燃料类型： Polaris是首个使用氘-氚混合燃料进行测试的私营聚变装置。温度的提升显著增加了聚变反应产生的热量输出。
- 更高的目标： 尽管许多竞争对手的目标是1亿摄氏度，但由于Helion独特的设计和燃料选择，其最终目标温度高达2亿摄氏度，他们认为这是发电厂运行的“最佳甜蜜点”。
独特的技术路径
Helion的设计与主流的托卡马克（甜甜圈形）装置不同，它采用了一种称为“场反转配置”的线性设计。
- 工作原理： 在形似沙漏的腔室内，燃料在两端被注入并转化为等离子体。随后，磁场将两团等离子体高速推向中心，使其合并、压缩，并在不到一毫秒内急剧升温。
- 核心优势： 与大多数通过热能发电的方案不同，Helion旨在直接将聚变反应产生的磁场能转化为电能。
聚变反应会产生强大的磁场，反过来推挤反应堆自身的磁体，从而感应出可被收集的电流。
通过这种直接回收电力的方式，Helion期望获得比竞争对手更高的能源转换效率。公司首席执行官David Kirtley表示，他们关注的重点是“制造电力，而不是纯粹的科学里程碑”。
燃料策略的演变
Helion的燃料计划分为两个阶段，这与其直接能量转换技术紧密相关。
- 当前阶段： 使用氘-氚 (D-T) 燃料进行实验。
- 未来目标： 最终将使用氘-氦3 (D-He3) 燃料。这种燃料在聚变时能产生更多带电粒子，更适合Helion直接发电的方法，因为它能更有力地推动磁场。
由于地球上几乎没有氦3，Helion必须自己生产。公司计划通过初期的氘-氘聚变反应来制造首批氦3，并在后续运行中不断提纯和复用，实现燃料的自给自足。
商业化冲刺：2028年供电目标
与其他瞄准2030年代初期的公司相比，Helion的商业化时间表非常激进。
- 微软合同： Helion已与微软签订合同，承诺从2028年开始向其供应电力。
- 下一代反应堆： 实现这一目标将依赖于目前正在建设的更大规模的商用反应堆Orion，而非当前的Polaris原型机。
- 资本支持： 聚变能源领域正吸引大量投资。Helion本身已获得包括Sam Altman和软银在内的投资者的资金支持，这为公司大胆的研发和建设计划提供了保障。