Гонка в области импульсных термоядерных технологий стимулирует разработку высоковольтных полупроводников в США: Helion получает 225 млн долларов на создание локальной цепочки поставок

Американская компания по коммерческой разработке термоядерного синтеза Helion Energy недавно достигла предварительного соглашения о финансировании с Министерством торговли США и получит до 175 млн долларов федеральной поддержки в рамках закона «О чипах и науке» (CHIPS Act). В сочетании с 50 млн долларов сопутствующего финансирования от частных инвесторов общий объём совместных инвестиций в размере 225 млн долларов будет направлен исключительно на создание специализированной производственной базы и производственных линий на территории США для решения ключевой задачи — разработки высоконапряжённых высокомощных импульсных полупроводниковых силовых приборов и интегральных модулей, необходимых для работы коммерческого термоядерного реактора.

В основе технологического подхода Helion лежат мощные импульсные электроэнергетические системы, и этот физический принцип требует, чтобы электрические цепи могли с высокой частотой многократно захватывать, переключать и высвобождать импульсные токи сверхбольшой величины в чрезвычайно малых временных масштабах. В настоящее время высоконадёжные специальные полупроводники, способные выдерживать такие экстремальные импульсные режимы, в основном производятся в зарубежных цепочках поставок. Путём продвижения локализованного опытного производства и серийного выпуска соответствующих приборов Helion стремится полностью устранить риски перебоев в зарубежных цепочках поставок и разработать специализированные высоковольтные быстродействующие коммутационные чипы, ориентированные на такие инженерные показатели, как более высокое рабочее напряжение, лучшая эффективность теплоотвода и многолетняя безобслуживаемая эксплуатация.

Согласно плану, комплексные инвестиции в размере 225 млн долларов будут сосредоточены на двух ключевых промышленных узлах:

База в Эверетте (штат Вашингтон) получит более 100 млн долларов на создание центра исследований и разработок передовой упаковки и серийной производственной линии силовых модулей с акцентом на технологии высокоплотной многочиповой интеграции;

База в Берлингтоне (штат Вермонт) получит около 80 млн долларов для совместной с отраслевыми партнёрами разработки специализированной оснастки и промышленного оборудования для производства специальных полупроводников с учётом потребностей высокопроизводительного производства;

Остальные целевые средства будут направлены на создание полностью автоматизированных систем сборки и контроля качества.

Для обеспечения безопасности и доходности государственных средств федеральное правительство США применило в этом финансировании довольно редкую модель обмена на акции — Министерство торговли США напрямую получит неголосующие акции компании стоимостью 175 млн долларов, исходя из оценки Helion в рамках недавнего раунда финансирования G. Исполнительный директор Министерства торговли США Билл Фрауэнхофер (Bill Frauenhofer) отметил, что технология мощных высоковольтных переключателей, разрабатываемая для импульсных термоядерных сценариев, обладает значительным эффектом технологического перелива, и её прорыв одновременно усилит такие стратегические области, как модернизация национальной интеллектуальной энергосети и системы высокоэнергетической импульсной защиты.

Вливание этих целевых средств в полупроводниковый сектор происходит в ключевой момент, когда Helion ускоряет реализацию проекта своего первого коммерческого реактора. Компания недавно завершила раунд акционерного финансирования на 500 млн долларов и достигла на своей экспериментальной установке температуры плазмы 150 млн градусов Цельсия; ранее в этом году регулирующие органы штата Вашингтон также официально выдали ей ключевые разрешения в области радиации и охраны окружающей среды, что открыло путь к началу строительства здания генератора флагманского коммерческого демонстрационного термоядерного реактора «Орион» (Orion). В соответствии с ранее подписанным с Microsoft соглашением о покупке электроэнергии Helion обязана до 2028 года стабильно поставлять 50 мегаватт (МВт) чистой термоядерной электроэнергии для его центров обработки данных ИИ, и способность самостоятельно производить специальные силовые полупроводники и импульсные коммутационные модули станет ключевой инженерной опорой, определяющей сроки выполнения этих обязательств.