9月19日,英国First Light Fusion对外发布其首条商业可行、能应用在反应堆上的高增益惯性聚变方案—FLARE,旨在通过1000倍高增益强化其技术壁垒,进而扩大在聚变产业链中的影响力。

一、公司介绍
First Light Fusion,成立于2011年,是牛津大学的衍生企业。公司专注于惯性约束技术研发,原先计划采用独特的“弹丸聚变”技术,利用其独有的"放大器”技术将压力放大至极端条件,显著降低聚变反应对驱动装置的能量需求。2022年,该公司完成了一笔4500万美元的C轮融资,新进投资者包括了Braavos Capital和腾讯。
2025年3月,
First Light Fusion宣布放弃聚变电厂开发计划(
First Light Fusion战略转向,加速寻求聚变能技术商业化
),转而
通过推进其专有的放大器技术快速实现商业化,进一步构建完善聚变能产业生态系统。
二、FLARE高增益方案
本
次,First Light Fusion提出了一种名为FLARE(Fusion via Low-power Assembly and Rapid Excitation)的科学新型聚变方案。传统惯性约束方案需同时压缩并加热燃料以实现点火,而FLARE将这一过程分为两步:先以可控高效的方式压缩燃料,再通过独立过程点燃压缩燃料,产生巨大能量盈余(即实现“快速点火”)。尽管该方向长期备受研究,但First Light Fusion独特的放大技术使其具备了实用性。
FLARE依托First Light Fusion十四年的惯性聚变经验及独家可控放大器技术,构建了能够达到成本竞争力能源生产所需高增益水平的系统。该方案将为商业反应堆设计提供支撑——这些反应堆可基于现有低功率系统建造;同时,为合作伙伴提供利用First Light Fusion技术作为燃料生产方法,并在全球范围内推广的机遇。
长期以来,增益(即反应输出能量超过输入燃料能量的程度)是全尺寸商业聚变装置缺失的一环。当前最高增益纪录为4,由美国能源部(DOE)国家点火装置(NIF)在今年上半年实现的。而
FLARE概念可实现高达1000倍的能量增益。First Light Fusion构建的经济模型表明,聚变能源需至少200倍的增益才具备商业竞争力,而这1000倍的增益将实现极低成本供电。
F
LARE模型提供了更廉价的开发路径,显著降低了聚变发电厂的预期成本:其实验性增益规模设施造价预计仅为NIF(全球唯一实现增益的设施)的1/20,且可采用成熟技术建造。由于FLARE技术对能量和功率要求更低,未来商业电厂的投资成本将显著低于其他惯性约束方案,核心组件(如能量传递系统)成本仅为早期快速点火方案的十分之一,复杂度也更低。高增益实现的较低脉冲频率还可降低运营成本。脉冲系统电厂可调节输出,为高比例间歇性可再生能源的现代电网提供灵活、低成本的电力支持。
具体来说,本次创新性提出的FLARE路径,以“简洁性、效率、实际经济性”为核心,依托三大关键支柱构建整合系统:
1
.创新燃料靶设计
摒
弃超精密、高功率激光依赖,采用圆
柱形靶体+致密不透明推进器,
以中等输入能量实现燃料压缩;通过短脉冲激光或脉冲功率系统等辅助源触发点火,将“压缩”与“加热”解耦。这一设计既降低了对驱动装置的功率需求,又提升了能量增益。
2
.脉冲功率驱动燃料压缩
采
用脉冲功率技术替代激光,具备低成本、高效率优势;通过低
压设计,
解决了历史上限制脉冲功率驱动惯性约束聚变(ICF)发展的复杂性问题。
3
.液态锂包层
聚
变反应在“惰性气体动态结构化的液态锂”中进行,该设计实现多重功能集成:吸收中子、规模化增殖氚、捕获热能、保护反应堆壁(无需复杂固体结构)等等。
该系统还具有额外价值,这便是能够延长反应堆寿命、降低成本,并助力英国成为全球氚供应国(氚为聚变通用关键资源)。这三大创新形成 “驱动装置-燃料靶-反应堆” 相互兼容、稳健且经济的整合系统,是面向实际部署的端到端解决方案。
未来,First Fusion Light还计划通过务实的“合作驱动型” 路径推进方案落地,其关键步骤包括:
在
现有国内外实验设施上,持续验证方案各组件(靶物理、脉冲功率耦合等等)。
扩大与英国核心伙伴及国际实验室的合作,加速研发进程。
完善建模、设计及原型靶,为首个示范反应堆奠定科学与工程基础。
利用燃料靶与脉冲功率技术的早期商业应用创收,强化供应链。
三、未来展望
F
irst Light Fusion的FLARE方案已获知名物理学家支持,包括伦敦帝国理工学院等离子体物理教授、惯性聚变研究中心联合主任Jeremy Chittenden。
该公司首席执行官Mark Thomas表示:“这不仅是我们公司的关键时刻,更是能源未来的转折点。FLARE方案提出了全球首条商业可行、反应堆兼容的高增益惯性聚变路径——它扎根于真实科学、验证技术和实用工程。实现1000倍增益使我们远超聚变经济变革的门槛。通过这一方案,我们正开启一个新产业领域的大门,并希望携手同行。”
IP Group清洁技术合伙人Robert Trezona博士称:“FLARE概念及其发展路径是对First Light Fusion轻资产商业模式的重要认可,通过合作为商业可行的核聚变铺平道路。这一突破性概念彰显了公司的科学实力及对低成本清洁能源路径的专注,使其与英国共同站在万亿美元市场的前沿。”
英国前科学大臣、科学技术基金会主席David Willetts勋爵表示:“聚变常被戏称‘永远还需30年’,这种陈词滥调忽视了实际进展——尤其是在英国。First Light Fusion现已展示了可信的商业聚变可行路径。当下的挑战是确保英国引领这项技术的快速发展。”
Jeremy Chittenden教授补充道:“First Light Fusion独特的FLARE方法结合了多个成熟的概念,每个概念都曾是美国国家实验室广泛研究的主题。First Light Fusion方法的不同之处在于这些概念的组合方式。此外,将First Light Fusion经过验证的放大技术应用于柱形内爆,意味着可以使用低电压脉冲功率来实现所需的聚变条件,显著降低了驱动器和聚变靶的成本。”
四
、延伸思考
时
隔半年,First Light Fusion就从专注单一放大器技术升级到提出高增益系统方案,或许是出于以下三方面考虑:
一
是外部政策环境持续向好。核
能复兴已成行业趋势。今年4月,英国政府宣布向“Starmaker One"聚变投资基金项目注资2000万英镑,以期吸引更多私人投资参与。6月,英国财政部与能源安全与净零排放部(DESNZ)集中宣布了一大批投资计划,其中包括了将在未来五年内向核聚变领域投资25亿英镑,用以推进STEP原型电厂项目。同月,英国发布《工业战略:清洁能源产业部门计划》,明确将核能(包括核裂变、核聚变)列为最具潜力的清洁能源。而就在前几日,美国总统特朗普与英国首相斯塔默结束会晤后,两国共同宣布签署了《科技繁荣协议》,无不彰显出核能将会成为能源的重要形式。
二
是可控成本大幅降低融资难度。2
024年底,公司曾在财报中表示有信心在2025年年初完成一笔6000万英镑的融资,但后续证明,该笔融资并不顺畅,估值也大幅缩水(一说是从2.36亿英镑骤降至1亿英镑)。与此同时,按照其原先规划,First Light Fusion的Machine 4项目成本达到数十亿美元,巨额成本也使得投资人望而却步。如今,在新的FLARE设计中,成本直接降低一个数量级,无论是对First Light Fusion还是装置开发者,未来融资的难度势必会大大缩小。
三
是单一放大器技术的商业变现能力明显不足。自
今年3月宣布将依托其专有放大器技术快速实现商业化以来,无论是其他惯性约束公司,还是商业航天、太空探索等目标应用场景,尚未有相关合作或供应协议达成的消息公开传出,这也侧面体现了或许其预期的单一技术输出商业化变现路径存在很大的难度。
综合各种因素,First Light Fusion最终选择对其商业化路径再次升级,以期为合作伙伴提供更高效的靶材和更加完善的聚变电站设计方案。未来,First Light Fusion是继续选择技术供应商身份,还是回归到聚变电厂设计开发者身份,还有待进一步的观察。
参考链接:
- https://www.prnewswire.com/news-releases/first-light-fusion-publishes-first-plausible-path-to-high-gain-unlocking-cheap-fusion-energy-302561447.html
- https://assets.nationbuilder.com/stonehaven/pages/67/attachments/original/1758211725/First_Light_Fusion_paper_FLARE_A_Bold_Strategy_To_Unlock_Fusion_Power_19_Sept_2025_comp.pdf?1758211725
- https://assets.nationbuilder.com/stonehaven/pages/67/attachments/original/1758211695/EXEC_SUMMARY_First_Light_Fusion_paper_FLARE_A_Bold_Strategy_To_Unlock_Fusion_Power_19_Sept_2025.pdf?1758211695
- https://assets.nationbuilder.com/stonehaven/pages/67/attachments/original/1758213058/First_Light_Fusion_FLARE_Notes_to_Editor_19_September_2025.pdf?1758213058