人物介绍:
刘程
l安东聚变(北京)科技有限公司CEO
l联想之星创业CEO特训班18期星友
刘程是典型的清华“土著”:从本科、博士、博士后到副研究员,在清华大学度过了美好的十二年时光。他的专业是电气工程,博士研究课题为脉冲微波等离子体点火,这恰恰是Z箍缩的核心技术基础。
“我们实验室主任是王新新教授,他是国内最早研究Z箍缩技术的学者之一。”刘程说,正是通过课题组的合作,他早在学生时代就认识了彭先觉院士——这位在核武器与惯性约束聚变领域功勋卓著的科学家。
2022年,刘程面临人生抉择:是沿着学术道路继续走下去,争取学术界的教职;还是接受国家电网等单位的offer,进入稳定的工业体系;或者,去创业。
“跟彭院士深聊了几次。他最着急的就是聚变能源推进得太慢。国家项目模式稳扎稳打,但周期长、决策慢。他觉得,也许商业化是条能‘加速’的路。”刘程回忆说,“从物理原理到工程发电,Z箍缩都是唯一被完整拉通的聚变能源路径。在清华做了五年技术转化后,我想自己下场,把技术变成产品,把图纸变成装置。”
共同的科技产业化追求,让两代科学家一拍即合,国内首家Z箍缩路线核聚变商业化团队——安东聚变就此成立。彼时,团队仅有3个人,一张技术路线图纸,和用十五年实现商业化聚变能发电的雄心壮志。
然而,由于Z箍缩路线相对小众,哪怕是彭先觉院士的金字招牌,也难以获得足够的了解和关注。2024年,联想之星出于对Z箍缩路线的认可,领投了安东聚变的天使轮融资,并在规范管理、战略发展及后续融资方面给予其重要帮助。此外,还推荐刘程参加联想之星创业CEO特训班,系统接受创业培训。
自此之后,安东聚变加快发展,目前已在重频驱动器建设方面取得阶段性进展。这让刘程和团队更加坚信,攻克人类终极能源的梦想,正从“永远的五十年”,变成“可期的十五年”。
自主创新:
一条“非主流”却完整的路
核聚变被誉为人类能源的“终极梦想”。它模拟太阳内部的反应,将轻原子核结合成重原子核,释放巨大能量。理论上,一升海水中的氘元素聚变产生的能量相当于300升汽油。但如何在地球上实现可控、持续且能量净增益(Q值大于1)的聚变,是困扰全球科学家数十年的难题。鉴于其技术要求苛刻,门槛高,业内曾戏称,核聚变距离商业实现永远有50年,也就是“50年悖论”。
目前主流的可控核聚变技术路线分为两支:磁约束(如托卡马克)和惯性约束(如激光点火)。前者通过强大磁场约束高温等离子体,后者用高能激光瞬间压缩靶丸引发聚变。而刘程选择的Z箍缩聚变,属于惯性约束的一种特殊形式,也可以被称为“磁惯性约束”。
△磁约束与Z箍缩聚变技术路线介绍示意图
“Z箍缩聚变裂变混合堆”方案,是由中国工程院院士、核能专家彭先觉在全球范围内首次提出。“简单说,Z箍缩聚变就是用脉冲大电流产生的极强磁场箍缩等离子体,产生X射线,然后瞬间压缩一个含有聚变燃料的靶丸,让它达到聚变条件。”刘程解释说,“你可以把它想象成用‘人造闪电’去劈一个特制的只有花椒粒大小的靶丸,在劈中的一瞬间,靶丸内部产生极端条件,发生聚变。”
△安东聚变CEO刘程
这条路线在公众视野中声量不大,甚至被一些人视为“非主流”。但刘程和他的团队坚信,这是目前从物理原理到工程发电唯一被完整拉通的聚变路径。
“其他路线还在追求科学意义上的‘点火’,即实验装置能量输出大于输入(Q>1)。但他们没有回答一个根本问题:怎么变成一个能持续、稳定发电的电站?”刘程说,“氘氚聚变产生的大量高能中子会轰击装置材料,使其活化、粉碎甚至嬗变。材料问题、氚燃料自持问题、系统级能量效率问题……这些工程化的‘第一性原理’问题不解决,就永远只是个科研装置。”
而Z箍缩路线,是一个完整的、综合考察了技术可行、工程可行、经济可行性的能源方案,包括如何屏蔽中子、如何增殖氚、如何将聚变能高效转化为电能、如何实现装置的长寿命和重复运行。
例如,Z箍缩方案可以通过“深次临界包层”吸收中子并能量转换,并用裂变能放大能量,也可以用可流动、可再生的液态包层替代固体第一壁,构建多重、动态的屏蔽体系,系统性地解决高能中子的屏蔽与能量回收难题。
在增殖氚方面,Z箍缩方案利用锂包层,为氚创造了一个高效增殖并易于在线提取的环境。结合深次临界包层可能的额外贡献,理论上可以设计出氚增殖比(TBR)大于1.1甚至更高的系统,确保氚燃料的长期自持。
“我们不是只为了点亮一瞬的聚变之光,而是为了造一个能并入电网的聚变发电站。”从科研成果到商业化,安东聚变规划了清晰的发展蓝图,力争用三个“五年计划”实现聚变商业化发电,打破“50年悖论”——
l第一个五年,即到2030年左右,能够建成60兆安(MA)级大型驱动器,实现聚变装置的可靠重频运行,实现工程意义上的“Q>1”,为未来的工程化和商业化奠定基础;
l第二个五年,即到2035年,使Q>30以上,并开始建设Z箍缩聚变电站示范工程;
l第三个五年,即到2040年,目标是Q>100,实现具有经济竞争力的商业化发电。
刘程坦言,这是一条“相对激进”的路线。但他深知,安东聚变能否成功,除了改变能源格局,更关乎大国竞争背景下,谁能抢占科技制高点。
据国际原子能机构(IAEA)发布的《世界聚变能源展望2025》统计,全球近40个国家正推进聚变计划,处于运行、在建或规划中的聚变装置超过160座。这既是科学竞赛,更是未来能源主导权的战略博弈。
在我国,核聚变的发展同样重要,其被明确纳入“十五五”规划建议前瞻布局未来产业的范畴,未来将成为新的经济增长点。此外,《中华人民共和国原子能法》于2025年正式颁布,首次将聚变研究写入国家法律,从立法层面为其发展保驾护航。
从当前竞争格局来看,中美两国处于核聚变的发展前沿。而在Z箍缩商业化方面,中美两国几乎同时起步。
从国家层面来看,美国桑迪亚国家重点实验室于上世纪90年代启动相关研究,其研制的“Z脉冲功率装置”(Z Machine),是目前全球最强的脉冲功率装置之一,能产生约26兆安培的电流和数百太瓦的功率,但尚不具备点火能力;而彭先觉院士所在的中国工程物理研究院,与刘程曾经所在的清华大学气体放电与等离子体实验室,在2000年开始着手这一研究。其中,中国工程物理研究院建设完成的“聚龙一号”,是世界上投入运行的第二大脉冲功率科研装置。
除了国家层面的并驾齐驱,中美两国企业间的距离也仅相差一两年时间。据刘程介绍,安东聚变的两家美国对标公司——Fusion与Pacific,分别在2024年9月、10月启动早期研究和商业化融资,目前正进行大型Z箍缩驱动器工程建设。
“大家有着相同的商业化方案,工程能力和成本控制是这场竞赛的核心。”刘程认为,从跟跑、并跑到领跑的角色转换,取决于谁的工程能力强、谁的降成本能力强、谁能更协同地发挥产业链集群优势,“这些恰恰是我们的优势。所以我们全年无休、争分夺秒!”
商业进程:
“小核心、大协作”破解“人造闪电”难题
刘程介绍说,从工程化角度来看,Q>1只是能让聚变发电“转起来”,Q>30才有商业价值,Q>100才能真正替代火电。而Z箍缩要想实现持续Q>1,到发电并网,主要取决于“重频”驱动装置的研发。
驱动装置是给Z箍缩提供瞬间强大电流的“电源”,重频驱动装置则是指在一秒钟内重复很多次提供这种电流的“高级电源”。“我们要做的是比真正闪电电流还要大几十甚至几百倍的人造闪电。”刘程描述说,“自然界闪电仅几万安培,而我们要达到5000万安培(即50兆安),而且每10秒就要重复一次。”
如此苛刻的反应条件,必须要求重频驱动器解决两个难题——
一是规模与同步。要达到聚变点火的电流,相当于几十个自然闪电同时击中一点。这需要庞大的储能系统——约80个40英尺标准集装箱大小的储能柜阵列,内含数十万个基础脉冲电容器,占地面积接近3.5亩。更难的是,这些电容器必须在纳秒级时间内同步放电。“就像指挥20万人的军队齐步走,每个人脚步落下的时间差不能超过10纳秒。”刘程比喻道,“这对开关设计、控制系统、电磁兼容都是极限挑战。”
二是寿命与重频。 以往的Z箍缩装置用于科研或国防,一天甚至几天运行一次即可。但作为能源装置,必须“重频”运行——每10秒或20秒就要来一次“人造闪电”。这意味着核心部件要承受百万次甚至千万次的高压冲击,“我们现在用的基础脉冲电容器‘夔牛’,寿命一般在十万次级别。如果10秒一次,一天就要运行近万次,十几天就废了。” 刘程说,“我们必须把寿命提升一到两个数量级,达到百万次乃至千万次。这需要对材料、工艺、结构进行全链条革新。”
得益于工程能力与成本控制能力,安东聚变在攻克上述难题方面取得了阶段性进展。
在重频驱动装置方面,安东聚变从“小”做起,规划了基础脉冲电容器、集成放电模组、高功率驱动装置以及聚变级驱动系统的建设路线。团队在基础脉冲电容器“夔牛”的基础上,目前已完成集成放电模组“雷震子”的建设,并规划在2026年完成高功率驱动装置“雷神”的建设,进一步在2029年前完成聚变级驱动装置系统“雷霆”的建设,为最终并网发电奠定坚实基础。
随着驱动设备的规模增长,其中的基础脉冲电容器数量也将呈指数级增长。对此,安东聚变希望借助AI的力量,更好优化重频驱动装置的运行,“未来驱动装置系统会由接近20万个夔牛单元组成,我们会对每一个单元进行多点位的AI实时监测,包括电压、电流等实时状态,一天就会产生数十亿的数据。”刘程表示,庞大的数据可以更好训练AI,使其在预测、控制等方面更加智能化。
在寿命与重频方面,安东聚变通过两条路径来提升基础脉冲电容器“夔牛”的使用寿命:一是在现有工艺链条上进行优化,通过设计自研与第三方企业生产合作,目前已将使用寿命提升一倍至20万次;二是与高校院所进行产学研合作,一起探索电介质材料、工艺结构、工艺生产以及整体聚变装置的原创设计,为今后研发百万乃至千万次使用寿命做好准备。
“我们用做产业生态的方式,在全国摸排供应链。”刘程说,核聚变以前只是科研或国防需求,由于市场太小,供应链企业没动力为民营企业研发特种材料、定制部件。对此,安东聚变主动深入供应链,从上市公司谈到专精特新企业,甚至自己出资在合作方的产线上开模具、开新产线,用他们的工艺和工人生产。
随着供应链慢慢认识聚变产业,安东聚变还提出“小核心,大协作”的策略,立志成为链主企业来带动整个产业的发展。
“作为‘小核心’,我们掌握整体设计、核心物理方案等知识产权。同时,希望与相关领域的头部企业形成‘大协作’,以此来保障材料、部件能够批量化、稳定性、高可靠地去生产,进一步降低生产成本。”这实际上要求团队成员都要化身产品经理,“既要懂得前端科研装备的设计研发,又要了解供应链的生产能力,还要知道未来客户的痛点和需求。”
核聚变商业化并非一朝一夕,而立足当下,安东聚变始终保持危机意识,持续强调现金流的重要性。
“我们是一家商业化公司,第一考虑是生存,所以在技术研发的过程中,充分考虑‘沿途下蛋’的可能性。”刘程解释说,Z箍缩惯性约束核聚变相当于三个产业的集合,包括脉冲功率产业、氢能产业、核工业体系,“这些技术可以有效解决传统产业的痛点难点,为产业升级提供更多新质生产力。
首先是储能领域。安东聚变研发的长寿命基础脉冲单元“夔牛”,不仅可用于聚变装置,也能应用于电网系统。“电网的直流换流站需要大量电容器进行动态无功补偿。”刘程解释道,“现在用的传统电容器密度低、寿命短。我们研发的‘夔牛’寿命长、性能好,可以替代现有产品。”
寿命延长意味着成本降低,“一个产品如果用一年就要换,和用十年才换,成本差一个数量级。这对整个产业链是颠覆性的。”
其次是医疗领域。 刘程介绍道,安东聚变已为医疗机构提供小型脉冲电源,并集成于骨骼治疗仪,“产生的冲击波能促进伤口愈合。”此外,他们还可提供小型脉冲中子源,可用于硼中子俘获治疗(BNCT)——一种先进的癌症放疗技术。
“这些应用虽然规模不如聚变发电,但能产生现金流,支持我们走得更远。”刘程说。
创业选择:
锚定“第一性原理”,在质疑中坚定前行
在刘程看来,普通大众眼中的新能源,例如风能、太阳能、氢能,其实都是一百多年前的技术。今天唯一真正称得上“新能源”的,只有可控核聚变。
而亲眼见证它从理论走向现实,是刘程辞职创业的初衷。
2022年,刘程刚刚评上副研究员,随后面临重大的人生抉择:出国深造后回清华任教,还是跳去国企担任要职?但与彭先觉院士多次沟通后,他选择了第三条路——创业。
这个决定在亲朋好友中引发了巨大波澜。
“绝大多数人劝我别去。”刘程说,“压力真的很大。你想,可控核聚变,听起来多飘渺。‘永远的50年’可不是开玩笑。我一个刚评上‘副研’的人,放着金光大道不走,去跳这个‘天坑’?”
唯一坚定支持他的是父母,“他们没说过什么大道理,就是觉得儿子想干的事,应该去试试。”
但创业不是纸上谈兵。刘程回忆说,最初的艰难远超预期。除了技术上的挑战,“融资难”更是让团队一度煎熬。
“我们当时天真地以为资金应该蜂拥而至。毕竟彭院士在这个领域,就像当代的于敏。”刘程紧接着说,“结果不是。很多人一听‘惯性约束’、‘Z箍缩’,第一反应是‘这路线靠谱吗’、‘美国好像没怎么搞’,然后就没下文了。”
最艰难时,公司靠一笔可转债维持。“我们自嘲是‘借债搞核聚变’,听起来像个笑话。”对此,刘程颇有些无奈。
转机出现在2024年10月的一天。在上海一家咖啡馆内,刘程向联想之星的一位投资人讲解Z箍缩技术。期间,他做好了再次被拒绝的准备,但对方的反馈却让他惊喜——
“这位投资人此前在研究机构做过惯性约束,一下就get到了技术要点。” 经过随后的深入尽调,联想之星最终领投了安东聚变的天使轮融资。
“在惯性约束赛道,安东聚变具有稀缺属性,技术优势领先全球。”谈起安东聚变这一投资项目,联想之星总裁、主管合伙人王明耀介绍说,联想之星是国内最早布局可控核聚变领域的投资机构之一,而安东聚变院士领衔、技术完善的特性,让其相信这是一条“更加可行的路径”,“由于可控核聚变的商业化变现太过漫长,我们内部也有不同的声音。但考虑到国家重视、政策支持,以及安东聚变团队的技术可行性,最终我们选择坚定投资。”
就在联想之星投资安东聚变后不久,业界传来了美国Fusion和Pacific先后获得巨额融资的消息,其中一家高达9亿美元。几乎一夜之间,资本和市场开始重新审视这条技术路线。
“很有意思,之前大家质疑‘美国都没人做,你们行吗?’后来变成了‘美国人都做了,看来真有戏!’”刘程说,“有时候,我们需要一点科技自信。”
而在投资之后,联想之星在规范管理、战略发展及后续融资方面,都给安东聚变提供相关支持,此外,还推荐刘程报名联想之星创业CEO特训班,系统接受创业培训。
第一堂课下来,刘程便称“收获很大”。一是课程本身所讲的“诚信是企业的基石”,给他带来了很大的触动,“科研圈里,大家更关注真理,但商业世界里,信用是通行证。”二是认识了非常多的优秀创业者,“班里的同学都很优秀,做的企业也很大,但大家都没有企业家的架子,返璞归真非常好。”
作为一名新入班的“星友”,刘程希望能学到更多商业社会的规则与企业管理的知识。尽管自己在清华上学时曾有过创业经历,也曾参加过相关培训,但在他看来,这些并非真正意义上的创业,“顶多算作‘创业爱好者’。因为在当时的情况下,我自己不负责企业管理、不承担相关责任,这与现在完全是不一样的心态。”
△在联想之星创业CEO特训班学习期间的刘程
创业三年多,刘程坦言,最大的心理挑战是“孤独感和对风险的恐惧”。
“在学校,是清华在帮助我们承担风险。现在,风险都得自己扛。有时深夜会想,我是不是真的能做成?万一失败,怎么面对投资人、团队,还有那些信任我的人?”
可控核聚变的商业化之路,注定是一场耐力、实力与战略定力的综合较量。在最艰难的时候,刘程甚至需要不断自我说服:“这件事还要不要继续?”身边的朋友也经常劝他,赶紧找个地方上班,别把自己耽误了。
动摇是有的,但刘程相信“第一性原理”。无论物理还是人生,他都锚定基本事实不放,“你觉得山穷水尽了,可能再坚持一步,下一步就柳暗花明。”
绿色“双碳”以及人工智能的双重驱动,正让可控核聚变从遥远的概念变成愈加清晰的能源未来。据美国聚变工业协会(FIA)发布的《2025全球聚变产业报告》显示,截至2025年年中,全球商业聚变产业的累计融资总额达到97.66亿美元,较2024年新增26.43亿美元,创近三年最高年度增幅。
这让刘程更加坚信前苏联科学家列夫·阿尔茨莫维奇(Lev Artsimovich)在1950年代说过的一句话,“当社会需要核聚变技术的时候,核聚变就能实现。”
(来源:联想控股微空间)(文中图片均为受访对象提供)




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