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隨著技術的進一步發展和市場推廣,Type One Energy的發展前景備受科學界和投資界矚目,有望在全球能源市場上帶來革命性的變革。
文|齊稚平、謝彬彬 編輯|謝彬彬 <<<<
來源|中國金融案例中心 <<<<
導讀
Type One Energy是一家致力於為全球提供可持續、經濟型聚變能源的系統製造商。公司於2019年正式成立,並在2023年成功獲得風險投資。透過整合成熟的製造工藝、現代計算物理學以及高效能超導磁體技術,Type One Energy開發了其獨特的仿星器聚變能源系統。公司採取"合作伙伴密集+資本高效"的戰略模式,旨在以最低風險和最短時間,在未來十年內建成聚變發電廠,推動聚變能源的商業化程序。
1.1 公司概述
Type One Energy Group Limited 是一家專注於可控核聚變技術研發的公司,成立於2019年,總部位於美國田納西州的諾克斯維爾,同時在麥迪遜、波士頓和加拿大溫哥華設有辦事處。該公司致力於透過高溫超導(HTS)磁體和增材製造技術的進步,將仿星器(Stellarator)聚變系統商業化,目標是為全球提供可持續、低成本的清潔能源。
核聚變技術被視為未來能源領域的革命性突破,其優勢顯著:首先,它是一種極其清潔的能源形式,不會產生溫室氣體或其他空氣汙染物,且放射性廢物較少、半衰期短,環境影響小;其次,核聚變能量密度極高,一小部分燃料(如氘和氚)可釋放遠超化石燃料的能量,而氘可從海水中提取,氚可透過鋰中子輻照再生,資源近乎無限;此外,核聚變反應器安全性高,無鏈式反應風險,且能連續執行,適合作為大規模電網的穩定基載能源。
然而,核聚變技術的商業化仍面臨多重挑戰:首先,反應需要在數億攝氏度的極端高溫下進行,依賴複雜的磁場約束技術;其次,等離子體穩定性控制難度大,不穩定性可能導致反應中斷;第三,當前聚變實驗的能量輸出與輸入比(Q值)仍不足以實現淨能量輸出;最後,建造和維護聚變反應器的成本極高,經濟可行性尚未得到驗證。
儘管挑戰巨大,Type One Energy正透過技術創新和戰略合作,推動該領域的發展。除了對技術瓶頸的研究突破,公司的輕資產合作模式,例如與田納西河谷管理局(TVA)合作利用退役電廠基礎設施,以及與Commonwealth Fusion Systems(CFS)共享超導磁體技術,為其商業化程序提供了獨特優勢。
1.2 團隊介紹
根據Type One Energy網站顯示,目前公司共有管理人員、技術人員合計72人,並持續採取措施以進一步吸引核聚變領域的專業人才。其中,主要的管理成員包括執行長Christofer M. Mowry、營運長Ryan Guerrero以及首席科學家John Canik。
圖1 Type One Energy執行長 Christofer M. Mowry(中)、營運長Ryan Guerrero(左)及首席科學家John Canik(右)

(資料來源:公司官網)
執行長Christofer M. Mowry擁有斯沃斯莫爾學院工程學與天文學學位及德雷塞爾大學機械工程碩士學位。他在能源與基礎設施領域擁有超過30年的全球業務領導經驗,涵蓋清潔能源技術、發電、石油天然氣、自動化及流程工業。Mowry曾擔任General Fusion執行長,主導在英國部署大型聚變示範設施,並創立Generation mPower,致力於核裂變技術的開發與商業化。他還領導過Babcock & Wilcox Company旗下的B&W Nuclear Energy和WSI,為全球能源與石化行業提供服務。其職業生涯始於費城電力公司與核電運營研究所,後在GE Energy擔任多個管理職務,包括GE Reuter-Stokes總裁與GE Hydro總經理。此外,Mowry曾擔任核聚變工業協會(FIA)主席,現任可持續市場倡議核聚變工作組主席,該倡議由英國國王查理三世於2020年創立,旨在推動私營部門加速實現全球氣候、生物多樣性及可持續發展目標。
營運長Ryan Guerrero擁有華盛頓大學化學工程學士學位和佩珀代因大學工商管理碩士學位。他在技術與創新領域擁有25年經驗,專注於將複雜的大型航空航天和海軍產品從概念推向市場,尤其在核潛艇推進與發電技術的設計、整合、測試及商業化方面表現不凡。Guerrero曾在諾斯羅普·格魯曼公司擔任高階主管近20年,主導下一代核動力潛艇的戰略開發與生產,並管理董事會及多個業務組合專案。他還曾在波音公司擔任材料與工藝工程師,參與飛機與太空推進專案,包括美國宇航局的太空梭計劃。加入Type One Energy之前,他在General Fusion任首席技術官,為公司制定了技術商業化路線圖,並引入專案管理、戰略合作與質量保證等關鍵能力。
首席科學家John Canik也是Type One Energy的聯合創始人之一,擁有威斯康星大學電氣與計算機工程碩士及博士學位,以及紐約大學物理學與計算機科學學士學位。他在聚變能源領域擁有超過20年的研究經驗,並具備領導大型科學與工程團隊的專業能力。Canik參與合作撰寫了140餘篇核聚變技術論文,包括一篇關於仿星器的開創性研究。在加入Type One Energy之前,他在橡樹嶺國家實驗室工作了16年,最初以尤金·P·維格納研究員身份加入,後擔任理論與建模組、實驗等離子體物理組組長,以及聚變能源部門臨時主任。在此期間,他主導了橡樹嶺國家實驗室聚變計劃的重要部分,並擔任能源部聚變能源科學辦公室的主要聯絡人。
1.3 發展歷程
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2019-2022年:技術驗證期
Type One Energy在威斯康星大學麥迪遜分校的仿星器研究基礎上,開啟了其核聚變技術驗證的關鍵階段。在這三年中,公司完成了首臺高溫超導(HTS)磁體的設計與開發,這一突破性技術大幅提升了磁體效能,降低了能耗,為仿星器的商業化應用奠定了基礎。此外,Type One Energy提交了20餘項專利,涵蓋超導磁體設計、等離子體控制以及仿星器工程最佳化等多個領域,展現了其在核聚變技術上的創新實力。
2022年,公司通過了美國能源部ARPA-E專案的技術驗收,標誌著其技術路線得到了權威認可。這一階段的研究成果不僅驗證了仿星器技術的可行性,也為後續的工程化與商業化鋪平了道路。
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2023-2024年:原型機啟動與戰略合作
2023年3月,Type One Energy完成了由TDK Ventures領投,Breakthrough Energy Ventures等跟投的2900萬美元種子輪融資。2024年2月,Type One Energy正式啟動"Project Infinity"專案,旨在建造全球首臺電廠級仿星器原型機Infinity One。該專案與田納西河谷管理局(TVA)和橡樹嶺國家實驗室(ORNL)合作,選址田納西州克林頓市的退役燃煤電廠Bull Run。這一選址利用了現有電網基礎設施,還體現了公司對清潔能源轉型的承諾。Infinity One的目標是驗證仿星器在電廠級規模下的執行效率與經濟性,為後續商業化電廠提供關鍵資料支援。
2024年9月,Type One Energy完成了由比爾·蓋茨旗下Breakthrough Energy Ventures領投,Foxglove Ventures、GD1跟投的A輪融資,融資額達5350萬美元。該筆資金將用於加速原型機建設與技術研發。與此同時,公司宣佈與Commonwealth Fusion Systems(CFS)達成超導磁體技術授權協議,獲准使用其VIPER電纜技術開發仿星器專用磁體。這一合作將進一步提升Type One Energy在超導磁體領域的競爭力,為仿星器的效能最佳化提供技術支援。
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2025年:商業化佈局加速
2025年,Type One Energy在商業化佈局上邁出了重要步伐。2月,公司與田納西河谷管理局(TVA)簽署協議,規劃在2030年代中期建成350MW商用聚變電廠Infinity Two。這一專案將利用TVA的電網基礎設施,採用模組化製造技術,大幅降低建設成本與週期。與此同時,公司啟動了人才培育計劃,透過與高校、研究機構合作,培養核聚變領域的專業人才,為未來的技術研發與運營提供人力支援。
3月,Type One Energy釋出了溫哥華分部的招聘計劃,招募包括CAD設計師、機械工程師、等離子體物理學家等多個崗位。這一舉措旨在強化公司的工程實施能力,為Infinity One原型機的建設以及後續商業化部署提供技術支援。溫哥華分部的成立也標誌著公司在全球範圍內的業務擴充套件,進一步鞏固了其在核聚變領域的領先地位。
2.1 核心技術:聚焦於仿星器聚變能源系統
Type One Energy秉持"將星球的力量帶到現實生活中"的理念,其核心技術聚焦於最佳化的仿星器(stellarator)聚變能源系統。這一系統是一種可實現穩態執行的聚變技術,具備固有穩定性,因此Type One Energy認為藉助高效能計算對仿星器進行最佳化設計,更利於其在實際聚變發電站中的應用。
在核聚變能源研究領域,託卡馬克(Tokamak)和仿星器(stellarator)是兩條備受關注的技術路線,二者皆為用於核聚變能量實驗的裝置,各有獨特設計和優勢,難以簡單評判優劣,其先進性取決於評價標準和目標。具體而言,在磁場設計上,託卡馬克採用簡單環形磁場,藉助等離子體電流產生額外磁場約束等離子體;仿星器則運用複雜的磁場線圈設計,產生無需等離子體電流的扭曲磁場來約束等離子體,這解決了託卡馬克因等離子體電流導致的磁場扭曲問題。穩態執行方面,以國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)為代表的現有託卡馬克設計主要基於脈衝執行,但長期目標是實現穩態執行;仿星器設計因不依賴等離子體電流,天然更適合穩態執行。建設成本和複雜性上,託卡馬克設計相對簡單,建設成本較低,技術挑戰較少;仿星器複雜的磁場線圈設計使其建設成本更高、技術挑戰更大。總體來說,託卡馬克和仿星器在不斷發展改進,各有長處,仿星器的某些設計理念理論上具有優勢,未來可能更具先進性,而最終哪種設計能更高效實現商業化聚變能源還難以預料。
Type One Energy視仿星器為清潔能源科研競賽中效能最強的聚變概念之一。歷經數十年研究,仿星器效能表現出很強的可預測性,其在高離子和電子能量水平下擁有經驗證的等離子體穩定性,減少了商業運營中不可預見的物理複雜性風險。仿星器的扭曲磁場可防止燃料粒子從聚變點漂移,使設計具備諸多優勢。
不過,仿星器技術的關鍵在於精準計算。由於仿星器中等離子體的約束完全依賴外部磁鐵,磁場形狀和強度的改變會顯著影響效能。要定製正確形狀的三維磁場以實現準對稱性,需進行大量計算,Type One Energy認為計算機建模程式碼和高效能計算的進步為其提供了可能。
2.2 主要業務
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FusionDirect專案
Type One Energy專注於可控核聚變技術的研發與商業化。其核心專案FusionDirect,旨在透過一條直接的路徑實現核聚變能源的商業化。該專案目標是在2030年前啟動一個由Type One Energy與業主/運營商合作的核聚變試點電站。FusionDirect專案藉助仿星器聚變效能與等離子體科學的提升,融合高溫超導磁體技術與先進製造業創新,憑藉多方合作和高資本利用效率策略,探索風險低、耗時短的商業化路徑,展現出該公司在核聚變領域的領先地位及對清潔能源未來的擔當。
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Project Infinity專案
2024年,Type One Energy實現從"概念"到"建設"的重大突破。公司與田納西河谷管理局(TVA)、美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)簽署三方協議,推出Project Infinity專案,即"無限計劃"。計劃將田納西州克林頓的Bull Run化石燃料發電廠舊址,用於建設首臺仿星器裝置Infinity One。建成後,Infinity One將成為全球最先進的仿星器,使Type One Energy能驗證正在設計的聚變試驗工廠(FPP)的關鍵要素,並提供試驗平臺,透過設計創新和現代方法展示最佳化的製造、建造及除錯流程(兼顧成本與時間),助力公司邁向聚變能源商業化。在此基礎上。2025年2月,Type One Energy與田納西河谷管理局(TVA)簽署協議,規劃在2030年代中期建成350MW商用聚變電廠Infinity Two。
圖2 Type One Energy正在建設的Infinity One

(圖片來源:公司官網)
3.1 競爭分析
目前,全球核聚變技術呈現多元化競爭態勢,從技術路線來看主要可分為託卡馬克、仿星器以及慣性約束等路線。作為仿星器路線的代表,Type One Energy嘗試透過輕資產模式實現其核聚變的商業化。
具體來說,Type One Energy擁有以下幾個特點:一是透過與公共部門合作,複用基礎設施,實現降本增效。Type One Energy與田納西河谷管理局(TVA)合作,將退役的Bull Run化石燃料電廠改造為聚變試驗基地,在節約成本的基礎上實現研發週期的壓縮,同時利用TVA的過往經驗降低了環保審批等運維風險。二是技術授權協作,與其他技術方實現生態互補。Type One Energy與Commonwealth Fusion Systems(CFS)達成合作,由後者向其提供仿星器專用的聚變超導磁體。透過CFS規模化生產攤薄成本,Type One Energy無需自建產線即可獲得頂級磁體。三是多方資源槓桿化整合。借用橡樹嶺國家實驗室Summit超算資源進行等離子體模擬,透過美國能源部《聚變能源前沿計劃》的政策資源獲取稅收抵免,同時利用融資獲得的資本資源進行合作伙伴網路擴充套件。"將工程風險分散給生態夥伴,自身專注技術整合與標準制定",Type One Energy這一輕資產策略或許能對新一代能源科技公司有所啟示意義。
表1 各類核聚變技術路線及代表專案/公司

(資料來源:國際原子能機構《全球聚變路線圖2025》等公開資料)
3.2 面臨挑戰:極端條件+技術瓶頸+經濟難題
對於核聚變能源企業,Type One Energy同樣面臨研發條件、技術突破以及資金方面的難題。一是極端條件的營造。核聚變反應需在1.5億至3億攝氏度的等離子體環境中進行(遠超太陽核心溫度),這對工程系統提出三重要求:材料耐受性、磁場強度與精度以及能量輸入的連續性。二是技術瓶頸的突破。這包括等離子體穩定性控制、超導此題規模化與可靠性以及能量增益比的提升。三是經濟難題的解決方法。核聚變研發需要數百億美元的投資,這無論從哪個維度來說都是一個巨大的資金難題。對於此問題,Type One Energy正透過基礎設施複用、技術授權、政企聯合等方式降低成本,同時也將逐步透過商業化路徑實現收益。
2025年以來,Type One Energy取得了顯著發展並完成了重要的戰略投資。這些投資不僅有助於公司進一步推進其技術的研發和商業化程序,還將促進可控核聚變技術的發展。透過聚焦於仿星器技術引領核聚變商業化浪潮,Type One Energy計劃在2030年代中期實現聚變能源併網發電。公司擁有的專業核聚變技術研究和開發核心團隊,將幫助公司在該領域取得更多突破。
而隨著技術的進一步發展和市場推廣,Type One Energy的發展前景備受科學界和投資界矚目,有望在全球能源市場上帶來革命性的變革。
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