美英携手组建TAE Beam UK,押注核聚变中性束技术商业化

· 时事动态

2025年12月2日,美国私营核聚变领军企业TAE Technologies与英国原子能管理局(UKAEA)正式宣布成立合资公司TAE Beam UK,双方将聚焦核聚变关键技术“中性束”的商业化研发,同时探索该技术在医疗、公共安全等跨领域的应用,为全球清洁能源转型与科技创新注入新动能。

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作为合作的核心载体,TAE Beam UK选址英国牛津郡UKAEA卡勒姆园区(Culham Campus)。UKAEA凭借40余年的研究积累,在中性束系统运行、维护方面掌握世界级技术实力,为合资公司提供关键技术支撑。

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一、背景介绍

TAE Technologies是首家将中性束技术应用于场反位形(FRC)等离子体形成和高质量等离子体维持的企业

中性束技术是磁约束核聚变领域的核心辅助手段,其通过将高能离子束中性化后注入等离子体,实现对聚变核心的精准加热与稳定控制。

该技术的工作原理在于:先由强流离子源产生初始等离子体,经电极加速至数十到数百keV能量级,再通过中性化室与气体碰撞捕获电子转化为中性粒子——因中性粒子不受磁场偏转影响,可穿透反应堆强磁场屏障,深入等离子体中心区域,通过电荷交换、碰撞电离等过程将能量传递给等离子体粒子,同时兼具驱动电流、抑制不稳定性的关键作用。

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目前,该技术已在全球主流聚变装置中应用,TAE Technologies研发的中性束技术已在实际核聚变装置中验证优势:通过8组精准角度部署的中性束(C‑2W(Norman)装置上),可实现聚变等离子体的稳定约束;无电荷粒子特性使其能穿透反应堆磁场,同时完成等离子体加热、电流驱动与稳定性保障,且整体设计更精简、效率更高、成本更可控,被视为商业化核聚变的“核心钥匙”。

二、明确布局下的多领域探索

  • 投资架构:双发重磅注资保障研发

此次合作的资金支持体系清晰。UKAEA计划向TAE Beam UK注入560万欧元股权资金,同时调动全球顶尖科学家加入研发团队,充分复用JET装置数十年积累的技术经验;TAE Technologies则基于自身技术需求,承诺未来数年投入九位数规模资金,为技术迭代与产能建设提供长期保障。

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  • 阶段目标:18-24个月冲刺关键节点

双方已明确阶段性目标:预计在项目启动后

18-24个月内交付首批短脉冲束

,为后续完整中性束系统研发奠定基础。

  • 应用布局:不止于核聚变的跨界延伸

TAE Beam UK的商业化版图并非局限于核聚变领域。

在医疗领域

,将依托TAE旗下医疗科技子公司TAE Life Sciences的经验,开发针对复杂、不可手术癌症的

无创靶向治疗方案

在公共安全领域

,还将探索该技术在

食品安全检测

国土安全防护

等场景的应用,实现“一技多能”的多元化布局。

三、政策背景支撑:美英战略契合与英国产业布局

  • 美英科技合作:清洁能源领域的深度绑定

此次合作是美英

《技术繁荣协议》

在能源领域的具体落地,契合两国在清洁能源转型与科技竞争中的共同需求。尤其在核聚变领域,双方均视其为未来能源安全的核心,TAE Beam UK的成立将进一步强化美英在该领域的合作枢纽地位,同时为人工智能发展所需的稳定能源供应提供潜在支撑。

  • 英国产业战略:打造全球核聚变枢纽

从英国本土布局来看,此次合作与

《英国现代产业战略》

高度契合。该战略明确提出,

到2035年将英国打造为全球先进制造业与清洁能源技术的投资高地,

其中核聚变能源被列为重点扶持领域,规划的先进制造业投资规模达390亿英镑。

TAE Beam UK的落地,不仅为英国“先进制造业蓝图”补充关键一环,还将带动本土高技能岗位创造,从卡勒姆园区的研发团队到供应链上下游企业,均将直接受益。此外,TAE Technologies已在英国布局多元化业务(电力管理子公司 TAE Power Solutions落户西米德兰兹郡),TAE Beam UK的加入将进一步强化其在英国核聚变与先进能源生态中的“锚点”地位,助力英国构建全球核聚变供应链体系。

四、现实挑战:技术与商业化路径的不确定性

  • 技术适配性存疑:与英国STEP项目的匹配难题

英国正重点推进“球形托卡马克能源生产装置”(STEP),该装置需完全非感应式电流驱动。但UKAEA近期评估指出,

中性束注入(NBI)技术存在电能转换效率低、硬件体积大、成本高于微波方案等问题

,目前尚未明确TAE Beam UK的技术是否适配STEP系统,或是否转向其他聚变装置设计,技术路径的模糊性可能影响长期发展方向。

  • 商业化时间表模糊:从技术到市场的衔接难题

尽管明确了“18-24个月交付短脉冲束”的目标,

但“短脉冲束”的具体定义(完整系统/核心组件)未明确

,导致后续商业合同启动时间、规模化生产节点均处于未知状态。若转向癌症治疗等非聚变应用,还需应对截然不同的技术标准与市场周期,对团队的跨领域整合能力提出更高要求。

五、各方期待:政商界看好合作长期价值

美英两国政商界对TAE Beam UK的成立高度评价。TAE Technologies首席执行官Michl Binderbauer表示,英国在核聚变创新领域的领先地位与商业化决心,使其成为技术规模化落地的理想伙伴,合作将为全球核聚变供应链搭建关键基础设施;UKAEA首席执行官Tim Bestwick则指出,合资公司将与TAE旗下医疗、电力子公司形成协同,成为核聚变技术跨界应用的典范。

英国科学、创新与核事务大臣Lord Vallance强调,此次合作是英国迈向“无限清洁能源”目标的重要一步,将进一步巩固美英能源合作;美国加利福尼亚州副州长Eleni Kounalakis视其为“全球科技协作的标杆”,认为将推动清洁能源未来加速到来;美国国会议员Don Beyer(国会核聚变能源核心小组联合主席)则指出,合作将强化核聚变在能源与国家安全中的战略地位,推动技术从“实验室”走向“市场”。

TAE Beam UK的成立,标志着美英在核聚变技术商业化领域的深度绑定,既契合全球清洁能源转型的大趋势,也为跨领域科技创新提供了新范式。尽管技术适配性、商业化时间表等挑战仍存,但凭借双方顶尖的科研实力、明确的资金支持与多元化的应用布局,合资公司有望成为核聚变技术落地的“关键推手”。

参考链接:

  • https://policymogul.com/key-updates/50668/tae-technologies-and-ukaea-partner-to-commercialise-fusion-tech