融资丨NBI领军企业「托尔时代」完成天使轮融资,中科创星、元禾原点联合领投

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资金将重点用于NBI技术路线迭代、射频负离子源核心技术攻坚、量产设备迭代升级及工程化交付能力搭建

近日,业内领先的中性束注入(Neutral Beam Injection, NBI)系统研发企业托尔时代科技(成都)有限公司宣布完成近亿元人民币的天使轮融资。本轮融资由中科创星、元禾原点联合领投。资金将重点用于NBI技术路线迭代、射频负离子源核心技术攻坚、量产设备迭代升级及工程化交付能力搭建,此次托尔时代完成大额天使轮融资,标志着国内可控核聚变产业链正从“理论研究、装置试验”迈向“核心设备国产化、工程化落地”的新阶段,前沿硬科技产业资本正加速布局聚变能源细分赛道。

一、可控核聚变产业化提速,NBI系统成核心刚需

可控核聚变被全球公认为中长期终极清洁能源。是破解化石能源短缺、双碳压力、能源安全难题的核心突破口。目前,全球聚变产业已告别纯科研探索阶段,全面进入实验验证向工程示范落地的关键过渡期。

国际层面,国际热核聚变实验堆(ITER)稳步推进各项试验筹备工作;国内层面,BEST工程堆、星火一号、环流三号等国家级聚变装置项目有序落地,市场化、工程化进程持续加快,上下游核心设备的国产化需求愈发迫切。

二、面向聚变产业未来,NBI技术在堆量级装置中不可替代

中性束注入加热(NBI)通过将不受强磁场偏转的高能中性粒子束注入等离子体芯部,利用碰撞电离与电荷交换实现能量沉积,是目前磁约束核聚变(如托卡马克、仿星器)中最成熟、确定性最高且综合功能最全的辅助加热手段。有着难以替代的优势,包括:

直达芯部的深穿透能力:由于注入的是电中性粒子(高能原子),束流完全不受外加约束磁场的偏转,能够直接穿透等离子体边界,将能量准确沉积在高温高密度的芯部区域。

物理机制明确与加热确定性高:减速与能量沉积过程严格遵循经典库仑碰撞和原子物理过程(碰撞电离与电荷交换)。NBI 的加热效率不受波-粒子非线性相互作用或密度极限的限制,推算与预测精度极高。

动量输入与旋转驱动:切向注入的高能束粒子带有显著的角动量,可为等离子体提供强大的环向旋转驱动。剪切流引起的旋转能有效抑制微观不稳定性,从而降低反常热输运,显著改善能量约束。

非感应电流驱动:切向注入的高能快离子在沿磁力线运动时形成定向电流(中性束电流驱动),配合自发引导电流,能有效降低对中央欧姆螺线管的依赖,是托卡马克实现稳态运行和剖面控制的关键。

芯部加料效应:中性束粒子在芯部电离后直接转变为燃料离子,实现了向等离子体芯部的直接加料。

以ITER为例,其NBI系统提供50MW加热功率,占全部辅助加热功率的50%以上。单条束线注入功率为17MW,粒子注入能量高达1MeV,运行脉宽达3600秒,技术壁垒极高、工程落地难度极大。ITER的NBI系统由多个合作方共同研制。

行业分析认为,无论聚变装置采用何种构型(如托卡马克、仿星器等),要想实现持续点火和商业稳态运行,均离不开NBI系统的支撑。据相关测算,2030年至2035年间,全球聚变装置建设将迎来集中爆发期,对NBI系统的市场需求规模可达千亿级别。这一判断主要基于各主要经济体已公布的聚变装置建设计划。

三、掌握全栈技术路线,攻坚“行业皇冠明珠”

托尔时代专注于NBI系统的全栈研发与交付。公司掌握了三条主要技术路线:弧放电正离子源中性束、射频正离子源中性束以及射频负离子源中性束。这三条技术路线分别对应不同的应用场景和性能要求。其中,弧放电正离子源技术相对成熟,适用于实验性磁约束聚变装置;射频正离子源在长脉冲和免维护特性上大幅提升;而射频负离子源则被认为是NBI技术的“皇冠明珠”,能够实现更高能量的中性束注入(MeV级别),是未来聚变堆的关键技术。

在此基础之上,公司在积极开发更高注入效率,更低成本,更便于维护的先进工业化中性束注入系统,以期使中性束注入系统的构建方式适应快速发展的商业化磁约束聚变的需求。

此外,托尔时代具备从系统开发、制造到现场装配与运维的成套交付能力。公司表示,可以根据不同聚变装置的核心指标,全栈开发适配的NBI系统,实现“下单即开发”的模式,并覆盖国内主要装置的需求。目前托尔时代已与东昇聚变签署战略合作协议,双方将在聚变装置集成和中性束技术领域建立全方位合作关系。

四、资深业内专家领衔,打造硬核产业化团队

托尔时代的创始人雷光玖研究员长期从事中性束注入技术研究。他毕业于四川大学无线电物理专业,后进入核工业西南物理研究院等离子体加热研究室。2000年,他主持研制了国内第一条1.1MW中性束注入器系统,实现了中国NBI技术从无到有的突破;2017年负责国家重点研发计划《CFETR负离子源中性束系统验证样机研制》;2022年负责国家自然科学基金重点项目《高能负氢离子束的等离子体中性化物理问题研究》。

在此二十余年间,雷光玖先后在日本原子力研究所(JAERI)、俄罗斯库尔卡托夫研究院、德国马克斯普朗特等离子体研究所、美国麻省理工学院、日本京都大学等国际知名聚变研究机构交流学习。面对堆量级磁约束聚变对中性束的需求,他先是攻克了大功率射频正离子源技术。后来,他又牵头组建了中国大功率射频负离子N-NBI研发团队,联合中科院等离子体物理研究所等高校及科研机构,向射频负离子源技术发起攻关。经过七年持续研发,团队在该技术上取得了突破,射频负离子源综合性能达到国际领先水平。

雷光玖目前担任ITER理事会科技咨询委员会专家,并是ITER中性束咨询委员会的中国唯一技术代表。

公司其他核心成员多数具有大科学装置工程经验,涵盖从设计、研发、制造到现场运维的全链条能力。团队曾参与国内首条兆瓦级NBI系统、首套射频正离子源以及国际上首个基于射频负离子的NBI系统的研发工作。这种成建制、具有长期工程实战经验的人才配置,在国内同领域较为少见。同时托尔时代具备完整的NBI系统落地经验,在同行业里属于领先位置。持续推动NBI理念在产业场景中的应用与实践。

五、头部VC联合押注 投资,锁定硬科技确定性赛道

本轮联合领投的中科创星、元禾原点,均为国内深耕前沿硬科技的头部早期投资机构,长期布局新能源、前沿科创、高端装备等战略性赛道,持续加码 投入/关注可控核聚变这一未来能源核心领域。

自2022年起,中科创星已投资星环聚能(天使轮并持续跟投)、东昇聚变、超磁新能等多个聚变产业链项目。其创始合伙人米磊曾表示,可控核聚变是发展新质生产力的关键领域之一。

元禾原点长期关注前沿科技领域,在人工智能、机器人、空天技术、核聚变、脑机接口、先进半导体等赛道均有布局。两家机构此前曾在星环聚能的早期融资中共同参与投资。

此次联合领投托尔时代,两家机构一致秉持“有壁垒的产业确定性”投资逻辑。确定性方面,NBI是聚变装置物理上绕不开的核心子系统,无密度截止限制,能同时实现加热与电流驱动,任何需要点火的装置几乎都必须配置。随着BEST、星火一号等工程堆项目推进,NBI的市场需求较为明确且刚性。壁垒方面,托尔时代团队掌握NBI全栈技术路线,尤其在射频负离子源上具备领先优势,人才与工程经验形成的门槛较高。

中科创星认为:

可控核聚变是满足AI时代指数级能源需求的终极解决方案,也是中科创星长期坚定布局的战略方向。自2022年投资星环聚能以来,中科创星已沿聚变产业链完成系统布局。随着聚变产业从科学研究走向工程化落地,产业竞争的重心正从整机装置延伸至核心子系统的国产化能力。

NBI是磁约束聚变装置物理上绕不开的核心子系统,兼具芯部加热、电流驱动、旋转驱动与直接加料等综合功能,无密度截止限制,技术壁垒极高、工程化难度极大,是产业链中确定性最强的刚需环节之一。托尔时代团队深耕NBI领域二十余年,掌握弧放电正离子源、射频正离子源、射频负离子源三条全栈技术路线,尤其在代表未来聚变堆方向的射频负离子源技术上取得了重要进展,有较强的技术积累,并具备从研发、制造到现场装配与运维的成套交付能力。随着国内外聚变装置加速推进,我们看好 希望托尔时代成为中国乃至国际聚变装置NBI系统的确定性方案提供方,为聚变核心设备国产化补上关键一环。

元禾原点合伙人乐金鑫表示:

“当下,以人工智能为代表的一众未来产业,发展势能已经远超大众普遍认知。核聚变作为清洁、安全、稳定可靠的终极能源,是支撑前沿技术实现产业范式转移的能源基石。元禾原点长期深耕前沿科技赛道,持续在核聚变领域开展技术研判与投资布局,寻找技术产业化的可行落点,以实际行动助力国家能源战略落地。

托尔时代正是我们在该赛道发掘的核心标的。团队由国内NBI领军专家领衔,完整掌握正、负离子源全栈核心技术,具备从系统设计、设备研制到全周期运维的工程交付能力,是行业内少有的同时具备深厚技术积淀与成熟产业化能力的硬核团队。

我们看好公司在聚变工程化浪潮中的成长潜力,期待携手托尔时代,联动产业链上下游生态,共同推动国内可控核聚变产业化落地,为能源变革与未来产业发展夯实核心根基。”

六、公司未来发展定位清晰:致力于成为全球领先的中性束注入加热解决方案与工程集成服务供应商

托尔时代表示:公司以“中性束加热系统(NBI)研发和制造集成”为核心主营业务,致力于为全球聚变研究及各技术路线的聚变装置提供高功率、高稳定性的中性束注入加热解决方案与工程集成服务。

依托领先的射频/直流离子源设计、高能量、高功率束流光学系统研制、高真空工程、高功率高压电源系统建设以及复杂精密控制系统的集成能力,构建了从中性束物理方案设计、工程设计、关键核心部件制造到系统总装调试的全系统交付能力。其技术能力已覆盖国内主要聚变装置的NBI需求,能够匹配各装置在不同发展阶段对加热系统的参数要求。公司将竭尽努力,持续推进NBI技术在产业化进程中的不断创新和升级。

结束语:

随着国内外聚变装置建设进度的加快,NBI作为核心子系统的供应链价值正在被产业资本重新评估。托尔时代本轮融资落地,不仅为技术研发与产业化提速提供了充足的资金支撑,也印证了资本市场对中国可控核聚变产业链、核心设备国产化赛道的高度认可。

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