- Pacific Fusion 在新墨西哥州建設核融合設施,造價達 10 億美元。
- 設施目標是實現淨能量增益,超越以往實驗的能量效率。
- 技術基於脈衝功率慣性約束原理,無需龐大雷射陣列。
- 美國能源部已與 Pacific Fusion 簽署合作協議,涵蓋多個研究範疇。
美國初創企業 Pacific Fusion 已在新墨西哥州阿爾布開克動工,興建造價 US$10 億 (約 HK$78 億) 的製造及研究設施。廠房工程師計劃於 2030 年前測試一款新型脈衝功率裝置,劍指核子物理學界兩項長期技術指標。聯合創辦人兼技術總監 Keith LeChien 博士表示,美國率先取得突破,使受控核融合技術變得可行,Pacific Fusion 的使命是將科學優勢轉化為工業實力與基建,強化美國的能源領導地位與國家安全。
設施核心目標
設施的核心目標是展示「設施淨能量增益」。過去的雷射與磁約束融合實驗,只會量度射向燃料膠囊的能量與融合輸出之間的比例。Pacific Fusion 採用脈衝功率慣性約束方式,將效率量度範圍擴展至整座廠房。所謂設施淨增益,是指融合反應所產生的能量,必須高於裝置發射前內部儲存的總電能。至今沒有任何實驗室達到這種整體電氣效率水平。
該系統建基於脈衝功率慣性約束原理,無需如託卡馬克裝置般依賴龐大雷射陣列或磁場線圈,而是將強烈電流脈衝直接注入目標。高電流脈衝產生極端磁壓,迅速壓縮細小燃料膠囊以啟動融合反應。為控制成本,公司採用市面上廣泛供應的工業材料,以模組化標準電氣部件組裝功率系統。
這項技術的根基源自桑迪亞、洛斯阿拉莫斯及勞倫斯利弗摩爾等國家實驗室數十年的研究成果。Pacific Fusion 早前根據與勞倫斯利弗摩爾的聯合協議,在原型驅動器 Sirius 上完成測試。Sirius 利用阻抗匹配式馬克斯發生器,向負載輸出短暫高壓脈衝。測試期間,原型裝置連續完成超過 3,000 次發射,工程師據此取得電壓穩定性、開關損耗與電路時序等數據,用以設計驅動阿爾布開克廠房的全尺寸脈衝模組。
阿爾布開克示範裝置同時計劃產生單次脈衝超過 100 兆焦耳的高產額融合反應。此規模的輸出會形成稱為高能量密度狀態的極端溫度與壓力環境,讓物理學家研究材料與輻射在核武內部環境下的行為。美國政府早在約三十年前地下核試爆停止之時,已確認對這類實驗平台的需求。
美國政府合作
基於上述能力,美國能源部國家核安全管理局已與 Pacific Fusion 簽訂正式合作協議,範疇涵蓋高能量密度物理、電腦建模、先進材料及脈衝電氣網絡。此外,公司正於洛斯拉納斯開設硬件組裝廠房,大量生產示範系統所需的模組化脈衝功率部件。新墨西哥州公用事業 Public Service Company of New Mexico 亦已開始研究,未來脈衝功率廠房如何在電力需求上升之際,向區域電網提供基載電力。
LeChien 總結時表示,今日的動工典禮證明美國仍然有能力建造艱難的工程項目,而且速度比任何其他國家更快,包括中國在內。
Pacific Fusion 的核融合設施標誌著美國在受控核融合技術方面的重大進展。隨著全球對可再生能源需求的增加,核融合被視為未來能源的重要解決方案。透過創新的脈衝功率慣性約束技術,Pacific Fusion 不僅能提升能量效率,還能為核武器相關研究提供必要的實驗平台。美國能源部的合作進一步強化了這項技術的潛力,顯示出美國在這一領域的持續領導地位,並可能影響全球能源政策的走向。 The Base Principle 是一個繁體中文(香港)科技媒體,專注報道人工智能與工程前沿。我們持續追蹤 OpenAI、Anthropic Claude、Google Gemini、Grok(xAI)、Meta AI、DeepSeek 等主要 AI 模型與公司,並涵蓋電動車與工程技術趨勢,每日精選與分析。
項目 規格 設施地點 美國新墨西哥州阿爾布開克 建設成本 US$10 億 (約 HK$78 億) 目標測試年份 2030 年 技術路線 脈衝功率慣性約束 示範裝置單脈衝產能 超過 100 兆焦耳 原型驅動器 Sirius 原型連續發射次數 超過 3,000 次 硬件組裝廠房 新墨西哥州洛斯拉納斯 美國在核融合技術的領先地位

