4月15日，美国私营聚变能源公司TAE Technologies宣布在实现商业化聚变能的清洁安全路径上取得重大突破，其专有聚变技术在性能、实用性和反应堆就绪度方面获得根本性提升。据悉，这项首创性成果已通过同行评审，相关论文已发表在《Nature Communications》期刊上，题目为《Generation of field-reversed configurations via neutral beam injection》。
场反位形（FRC）作为一种磁约束技术，其概念最早于20世纪50年代伴随Astron装置概念一同被提出，这是一种轴向对称的紧凑环型磁场位形。场反位形磁场中只含有极向磁场，环向磁场可以忽略不计。“场反”指的是纵向磁场方向在等离子体外部和内部相反。
场反位形（FRC）的核心优势包括：
- 等离子体自组织形成内部磁场，大幅减少外部磁体需求并提升能效；
- 在相同磁场强度和等离子体体积下，其聚变功率输出可达传统托卡马克装置的百倍；
- 线性结构简化了装置建造难度，降低建设和运维成本；
- 弱内部磁场提升氢硼燃料（TAE首选的最清洁安全可持续聚变燃料）的适用性。
尽管FRC具有这些优势，但其在商业化应用中一直面临等离子体不稳定性以及复杂且昂贵的等离子体形成问题。TAE通过自主研发的粒子加速器技术、专用电源和实时主动反馈控制系统，成功抑制等离子体不稳定性，在稳态运行中产生适用于聚变的稳定等离子体。这一里程碑成果已在前期原型机中达成。
二、突破性"Norm"装置
实验证实，TAE开发出一种简化等离子体形成与优化的新方法。该技术可提升效率、显著降低系统复杂度与成本，并加速实现净能量增益及商业化聚变能的进程。商业化聚变能的关键在于产生极端高温等离子体并维持能量约束。
TAE最新发布的Norm装置（得名于其较前代装置Norman显著缩短的尺寸），通过创新性仅使用中性束注入（NBI）技术，在装置中心直接生成、加热并稳定FRC等离子体。相比传统FRC装置依赖复杂等离子体形成段（装置两端的石英长管）和超音速碰撞，新技术使系统尺寸、复杂性和成本降低达50%，为经济竞争力和商业化铺平道路。
Norm不仅持续达成TAE最高稳态等离子体性能记录，其验证的运行模式和组件将应用于下一代原型堆Copernicus。按计划，Copernicus将在2030年代之前展示TAE先进束驱动FRC方案的净能量增益可行性，随后在2030年代初推出首个原型电站Da Vinci。
三、专家观点
TAE首席科学官Toshiki Tajima指出：““几十年来，许多实验尝试过仅使用 NBI 的方法，但都未能成功。正是 TAE 在中性束、电源和实时主动反馈控制方面的关键创新为这一突破铺平了道路，我们现在已经证明，仅使用NBI的形成的FRC不仅降低了系统复杂性和成本，还提高了等离子体稳定性和整体设备性能。”
TAE首席执行官Michl Binderbauer表示：”通过Norm，我们攻克了FRC最后的复杂难题。这一成果实质性地降低了下一代反应堆原型装置Copernicus的技术风险，标志着TAE聚变研发的拐点—精简装置直接满足成本、效率和可靠性等商业核心指标。该突破加速了我们实现氢硼聚变商业化的进程，将为人类提供安全清洁、近乎无限的永续能源。”
四、关于TAE Technologies
TAE Technologies成立于1998年，总部位于美国加州，在英国、瑞士等国设有分支机构，致力于开发最环保的商业化聚变能方案。凭借1,500多项专利、12亿美元融资规模，以及五代国家实验室级装置（另有二代在建）的积累，TAE已逼近实现可维系地球数千年的变革性能源。公司革命性技术还在电源管理、储能、电动交通、快充、生命科学（BNCT）等领域催生商业创新。
参考资料：
- https://tae.com/tae-technologies-delivers-fusion-breakthrough-that-dramatically-reduces-cost-of-a-future-power-plant/
- https://www.nature.com/articles/s41467-025-58849-5