融合初创公司Helion周四宣布，已获得1.75亿美元的联邦资金，用于研究、开发和制造其融合电厂所需的先进半导体和电力电子产品。目前，这些设备损失约5%到10%的电力。虽然这些损失看起来很小，但在像Helion这样复杂的系统中，它们会累积起来。Helion的联合创始人兼首席执行官大卫·基特利（David Kirtley）告诉《TechCrunch》，"如果我们能够将这种损失减少一半，那实际上就相当于融合系统的电力输出翻倍。"Helion一直在争分夺秒地完成其首个电厂Orion，以赶上2028年为微软提供电网电力的最后期限。这笔资金将帮助Helion建立自动化的半导体模块、封装和测试能力，以支持目前正在建设中的融合机。新的生产线将在华盛顿州建立，将成为美国首个制造不仅用于融合电力，还用于制造、废水处理、医疗和国防的一类半导体的生产线。基特利表示，"目前美国没有制造商在做这些。"他说，"这绝对是使美国在先进、高电压和脉冲半导体方面从零到一百的切入点。"新资金Helion Energy位于华盛顿州埃弗雷特的设施，2024年7月10日星期三。Helion Energy计划在2028年之前开放世界首个融合电厂，并在不久后为微软公司提供能源。摄影师：迈克·凯恩（Mike Kane）/彭博社，图片来源：彭博社/贡献者（在新窗口中打开）/盖蒂图片社。这笔为期三年的赠款是美国商务部根据《CHIPS法案》提供的，该法案是拜登政府时代的一项法律，旨在加强美国的半导体模块研究、开发和制造。除了联邦资金，Helion还宣布了一笔新的5000万美元的私人投资，尽管并未披露投资者。总的来说，Helion已经筹集超过32亿美元，使其成为第二大资金最充足的融合初创公司。超过1亿美元将用于华盛顿州的半导体和先进封装研发，而约8000万美元将支持在佛蒙特州与全球晶圆（GlobalFoundries）合作的先进半导体工具、设计和工艺开发的研发，基特利告诉《TechCrunch》。此外，全球晶圆已获得超过8000万美元的联邦政府资助，以推动氮化镓半导体的制造，这种半导体广泛用于电力电子产品。基特利承认，赠款资助的研发不会及时用于Orion的启动——联邦合同可能需要数月才能谈判——但他表示，这些研究承诺将有助于提高后续Helion电厂的效率，从而提高它们在竞争激烈的电力市场中的竞争力。效率至关重要半导体的效率是Helion融合方法的关键，它直接从融合反应中收集电力，而不是通过加热蒸汽来推动涡轮机。该初创公司正在开发一种称为场反转配置的反应堆。融合燃料被注入一个沙漏形状的腔体的两端，在那里加热形成等离子体。然后，等离子体使用磁场相互加速。当它们相撞时，另一个磁场进一步压缩球体，将温度提高至超过1亿摄氏度。重氢和氦-3被加热，然后通过磁场加速、压缩，并作为感应电流捕获。图像来源：Helion在这些温度和压力下，融合燃料中的原子开始融合，在这个过程中释放能量并推动等离子体向外。这种力量抵抗磁场，而这股能量则被磁体和电容器捕获，并转化为电力——就像混合动力车或电动车通过使用电动机减速给电池充电一样。Helion表示，这种被称为直接能量转换的方法，将帮助未来的反应堆产生超过其运行所需的电力，这是任何融合电厂必须达到的里程碑，以使其在商业上可行。高效的电力电子产品是该过程的关键部分。基特利表示，"我们技术的一个推动部分使我们能够进行这种直接电力回收 — 将电力投入融合，并在非常高的效率下快速回收，它就是现代半导体。"他说，"我们将在这里将其提升到一个新水平，提高效率。"能源行业并不是先进电力电子产品唯一能够影响的地方。电动汽车代表了当今最广泛的应用。消费电子产品也可以受益，尽管其尺寸和功率需求低于Helion的产品。国防行业可能是另一个受益者。随着无人机的盛行，能源武器受到新的关注。