美国Quaise获1.34亿美元融资推进毫米波地热钻井技术

发布时间:2026-07-11 17:56  点击:1次
美国Quaise获1.34亿美元融资推进毫米波地热钻井技术

美国麻省理工学院(MIT)衍生企业Quaise Energy宣布完成1.34亿美元B轮融资,用于推进其毫米波无接触式地热钻井系统的商业化落地。该技术已在德克萨斯州完成约1公里深度实钻验证,成功穿透超100米花岗岩层,下一步将部署于俄勒冈州‘黑曜石项目’(Project Obsidian)——一个规划总装机250MW的深层地热电站,首期容量超50MW。

Quaise的核心突破在于放弃传统机械钻头,转而采用高功率毫米波能量(工作频段约30–300 GHz)直接加热并气化岩石。当毫米波束聚焦于井底岩层时,局部温度瞬时升至数千摄氏度,使玄武岩、花岗岩等致密基岩熔融并汽化,蒸汽与碎屑被惰性气体携出井口,实现‘无钻头、无磨损、无泥浆’的连续钻进。这一原理规避了常规旋转钻井在4–5公里深度面临的钻头快速磨损、轴承失效、钻柱疲劳及高温润滑失效等工程瓶颈——在俄勒冈州目标地层中,岩温达300°C,传统PDC钻头寿命不足2小时,而毫米波系统理论上不受温度限制。

技术参数显示,该系统当前实测钻速约为每小时1–3米(花岗岩),单次连续作业深度已突破1公里;设计目标为4.8公里,对应岩温约500°C。与传统地热钻井相比,毫米波方案无需更换钻头、不依赖钻井液循环系统、不产生大量岩屑固废,且井壁由熔融再凝固岩层自然密封,渗透率趋近于零,显著降低回灌难度和储层污染风险。但其电力消耗极高——单套系统峰值功率需求达数兆瓦级,需配套稳定高压供电或现场燃气发电支持,对偏远地热场站的能源基础设施提出更高要求。

资金将重点投入三方面:一是完成俄勒冈州Deschutes国家森林内政府授权地热特许区的先导性5公里级示范钻井;二是启动关键子系统国产化适配,包括高功率毫米波源(现依赖美国本土射频器件)、耐高温波导传输组件及闭环压力-温度-成分在线监测模块;三是开展欧洲与日本合作方的技术兼容性测试——参与本轮融资的日本JERA与出光兴产(Idemitsu)正评估该技术在九州岛火山带地热田的应用潜力,其地质条件与俄勒冈类似,但监管更强调井控安全与微震监测精度。

对中国行业用户而言,该技术暂未开放设备整机出口,但已释放明确采购信号:Quaise明确表示将分阶段引入亚洲供应链,优先采购高纯度氧化铝陶瓷波导管、特种镍基合金散热壳体及光纤高温传感器。国内具备军用微波器件加工能力的企业(如中电科旗下部分研究所、航天科工下属微波组件厂)已进入其二级供应商初筛名单。该技术对钻井服务模式构成结构性挑战——传统钻井承包商需重构技术能力,转向‘能量交付+过程监控’服务,而非单纯提供钻机与人力。对于计划承建海外地热项目的中国EPC企业,需提前评估目标国电网稳定性、现场变电站扩容成本及毫米波系统与既有地热发电机组的控制协议兼容性(目前采用Modbus TCP+定制OPC UA扩展)。

德国及欧洲地热市场虽规模有限,但监管严格、电价补贴机制成熟,尤其重视长期运行可靠性与环境足迹。Quaise选择先在美国验证技术经济性,再向欧日输出,反映出深层地热开发正从‘资源导向’转向‘工程可行性导向’。对中国地热装备制造商而言,毫米波钻井并非替代现有中浅层(<3km)水热型钻井设备,而是开辟超高温干热岩(HDR)开发新赛道——目前国内尚无商业级毫米波岩体熔融装置,但中科院电工所、电子科技大学在高功率太赫兹源领域已有十年以上积累,相关基础研究可快速对接工程转化需求。该技术对井口密封、微震预警、熔渣成分实时分析等配套环节提出新标准,这些恰恰是国内工业传感器与智能诊断系统企业的潜在切入口。

1.34亿美元融资额本身不是行业(同类地热初创企业A轮常达数亿美元),但其投资方组合极具指向性:除传统清洁能源风投Prelude Ventures外,JERA与出光兴产作为日本最大火力与综合能源企业,罕见联合押注一项尚未量产的钻井技术,说明其已将深层地热视为2030年后基荷电源的关键拼图。对中国出口型企业而言,这意味着未来3–5年,日系EPC总包商在东南亚、东非等地热活跃区招标时,可能将‘兼容Quaise毫米波钻井接口’列为技术强制条款——这倒逼国内控制系统、远程运维平台及井下传感厂商提前布局协议解析与硬件适配。

苏州通泉钻井工程有限公司

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