在我们前期的文章中曾提到过美国激光聚变能源领域的新星——Xcimer Energy公司，在6月4日该公司宣布完成了1亿美元的A轮融资，这一消息在能源科技界引起了广泛关注。Xcimer Energy在其官方网站上透露，这笔资金将用于在科罗拉多州丹佛市建立新工厂，致力于推进激光驱动惯性聚变技术的研发。公司计划在新工厂中构建原型激光系统，包括先进的非线性光脉冲压缩系统。随着资金的注入，Xcimer Energy已经将主要团队迁移至丹佛，并利用这笔资金扩大其技术团队，以加速技术创新和产品开发。
Xcimer Energy 企业概述
Xcimer Energy 成立于 2022 年，总部位于科罗拉多州丹佛市，在加利福尼亚州红木城设有办事处，得到了世界领先的投资者的支持，包括 Hedosophia Investments、Breakthrough Energy Ventures、Lowercarbon Capital、Prelude Ventures、Emerson Collective、Starlight Ventures、Wireframe Ventures 和 Gigascale Capital。
公司使命
Xcimer Energy认识到，为了释放人类的全部潜力，必须增加能源供应，而不是减少。然而，现有的能源来源正在制约着这一进程。
Xcimer Energy的使命是帮助人类摆脱对化石燃料的依赖，缓解气候变化的影响，并为全人类带来一个新时代，这个时代将标志着进步、繁荣和安全。
产品研发阶段
1、Phoenix原型验证
Xcimer公司创新激光架构的核心科学和扩展潜力得到证实，这对其商业化惯性聚变至关重要。
预计2026年 按比例缩小模型
2、全束线建设完成
在全尺寸范围内，单一集成的束线展示了激光架构的性能和成本效益。
预计21世纪20年代末 完整组件规模
3、收支平衡验证
多条束线联合输出，实现惯性聚变燃料胶囊的能源收支平衡。
预计2030年 完整工厂规模
4、首座电厂运营
首座激光聚变电厂开始向电网输送电力。
预计21世纪30年代中期 完整系统规模
惯性聚变能（IFE）
惯性聚变能 （IFE） 是一种使用激光加热、压缩和点燃聚变燃料胶囊的方法。结果是每隔几秒钟重复一次的能量受控释放。IFE 系统利用三个组件，如下所示：
高能激光
具有兆焦耳能量的强烈激光脉冲序列在十亿分之一秒内汇聚在厘米大小的聚变燃料舱上。
燃料舱
激光能量在聚变燃料舱周围产生超过1亿个大气压，导致其内爆、加热和点燃。
腔室
腔室中的熔盐在吸收快速爆发的聚变能量时会加热，并且该过程每隔几秒钟重复一次
激光产生令人难以置信的强烈光脉冲，聚焦在豌豆大小的燃料球上，产生高温和高压，引发聚变反应。
国家点火设施NIF
2022 年，国家点火设施使惯性聚变成为现实。50年来，世界各地的政府和大学一直在追求聚变能源。
2022 年 12 月 5 日，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施 （NIF） 进行了一项实验，其中 2.05 兆焦耳激光脉冲产生 3.15 兆焦耳的聚变能量输出。这是第一次在实验室中实现聚变科学盈亏平衡。
挑战：可扩展性和经济性
NIF的突破性成果非常昂贵，需要数十年的开发，并且无法产生足够的能量增益用于商业运营。将这一结果扩展到商业用途仍然存在许多障碍，包括激光器的成本。
NIF的每条光束线都使用一系列精密的玻璃光学元件来产生、控制和精确地将光引导到目标上。由于玻璃只能处理一定量的激光能量而不会受到损坏，因此NIF必须在192条独立的光束线上传播2兆焦耳的激光能量，这需要付出巨大的代价。
整个NIF设施需要192条光束线和120吨精密玻璃，系统总成本超过3,600,000,000美元
Xcimer 克服了阻碍 IFE 商业应用的挑战
更低的激光成本
:通过使用气体激光器架构，与NIF相比，Xcimer可以将每焦耳的激光成本降低30倍以上。
10+ MJ激光
:更低的成本使最终光学面积小于 1 平方米的更高能量的激光器成为可能。
更大的燃料舱
:更高的激光能量可以点燃更大的胶囊，这些胶囊更容易生产，更坚固并产生更高的增益。
更低的重复率
:更高的胶囊增益可降低重复频率 （< 1 Hz），从而简化工程并降低胶囊制造成本。
低维护腔室
:流动的液态锂盐可保护腔室的结构壁免受聚变中子的影响，从而减少维护和废物产生。
卓越的经济性
:这些优势共同简化了电厂的开发路线图和成本，从而以最佳的经济效益实现风险最低的路径。
融资情况
此次A轮融资1亿美元由Hedosophia领投，其他知名投资机构如Breakthrough Energy Ventures、Lowercarbon Capital等也参与了投资。Xcimer Energy的CEO兼首席科学官康纳·加洛韦（Conner Galloway）表示，这轮融资将助力公司在商业惯性聚变能源领域实现重要里程碑，与行业领先投资者及合作伙伴共同努力，为全球提供安全、可靠、零碳且经济的能源解决方案。
2023年，美国能源部启动了“里程碑式聚变发展计划”，拨款4600万美元支持商业聚变能源开发。Xcimer Energy作为入选该计划的公司之一，获得了900万美元的奖励。这不仅体现了政府对Xcimer Energy技术的认可，也为公司的进一步发展提供了支持。
康纳·加洛韦表示，Xcimer Energy计划在未来10年内，利用配备10MJ激光器的核聚变能源试验工厂，为电网提供规模电力，实现聚变能源的商业化应用。这一宏伟蓝图展现了Xcimer Energy在聚变能源领域的雄心和决心，也为全球能源转型和可持续发展提供了新的思路和解决方案。
参考链接：
- https://xcimer.energy/approach/
- https://newatlas.com/energy/xcimer-practical-laser-fusion-power/