AI 的能源尽头是核能？科技巨头押注核裂变与聚变，但终极赢家或是“新能源+储能”
摘要：人工智能对能源永无止境的需求，正促使科技巨头们在全球范围内寻找新的能源解决方案。这种迫切的需求，直接推动了核聚变与核裂变初创公司之间的商业竞争与巨额投资。对于许多企业而言，天然气曾是全天候基础负荷供电的理想选择——它技术成熟、价格低廉且供应相对充足。然而，近期中东局势暴露了其供应链的脆弱性（例如伊朗…
人工智能对能源永无止境的需求，正促使科技巨头们在全球范围内寻找新的能源解决方案。这种迫切的需求，直接推动了核聚变与核裂变初创公司之间的商业竞争与巨额投资。
对于许多企业而言，天然气曾是全天候基础负荷供电的理想选择——它技术成熟、价格低廉且供应相对充足。然而，近期中东局势暴露了其供应链的脆弱性（例如伊朗无人机袭击摧毁了主要出口国卡塔尔的大部分天然气基础设施）。与此同时，激增的电力需求导致燃气轮机订单严重积压，目前的订单甚至要排到 2030 年代初才能交付。
这种延误不仅给科技公司带来了巨大的基础设施风险，也给了天然气行业的竞争对手们可乘之机。
裂变路线：小型模块化反应堆（SMR）成为巨头新宠
在燃气涡轮机短缺问题缓解之前，小型模块化核反应堆（SMR）初创公司或许是最有希望取代天然气发电的替代方案。这项技术主要是对现有裂变反应堆设计的微调，其基本物理原理已在过去数十年中得到了广泛验证。
目前，多家 SMR 公司计划在本十年结束前建成并投入运行，且背后均有科技巨头的身影：
Kairos Power： 未来的核心客户包括谷歌。该公司已于 2024 年获得了赫尔墨斯 2 号示范反应堆的批准，目前建设进展顺利。
Oklo： 于 2024 年与 OpenAI CEO 萨姆·奥特曼（Sam Altman）的空白支票公司合并，计划于 2028 年实现首次商业运营。
X-energy： 背后有亚马逊的投资支持，计划在 2030 年代初实现并网发电。
TerraPower： 由比尔·盖茨创立，目前已与 Meta 公司达成电力供应协议，计划于 2030 年开始商业运营。
为了取代天然气，SMR 必须迅速扩大生产规模以实现规模经济。尽管挑战巨大，但科技公司们要么直接注资，要么果断签署数吉瓦（GW）级的购电协议，用真金白银表达了对该路线的信心。
聚变路线：商业化竞速与激进的时间表
除了核裂变，仅需使用海水作为燃料就能产生巨大电力的核聚变能，也正成为科技圈的新风口。尽管技术成熟度不及裂变，但聚变初创公司们的时间表同样雄心勃勃：
Commonwealth Fusion Systems： 行业领军企业之一，有望明年启动示范反应堆。其首个 400 兆瓦的商业反应堆“Arc”预计将于 2030 年代初在弗吉尼亚州开始发电。
Inertia Enterprises： 计划在 2030 年开建电网级发电厂，其技术基于曾首次证明受控核聚变“净能量增益”的国家点火装置（NIF）设计。
Helion： 同样由萨姆·奥特曼支持，计划时间表最为激进。其首个商业规模发电厂 Orion 目标在 2028 年前建成并为微软供电；同时正与 OpenAI 洽谈，计划到 2030 年提供高达 5 吉瓦电力，2035 年高达 50 吉瓦。
若 Helion 的计划成真，将彻底颠覆能源市场格局。要知道，去年美国全年新增发电装机容量仅为 63 吉瓦。
终局博弈：成本决定最终赢家？
无论是燃气轮机、SMR 还是核聚变，最终都要面临最现实的考验——发电成本（度电成本）。
目前，新建基荷天然气发电厂的运行成本约为 107 美元/兆瓦时。相比之下，核电（SMR）仍是成本最高的发电方式之一，约为 170 美元/兆瓦时；而充满未知数的聚变发电，初期成本预计也在 150 美元/兆瓦时左右。
然而，所有这些“硬核”方案，最终可能都会被可再生能源与电池储能的组合所击败。
过去十年间，风能与太阳能的发电成本大幅暴跌。尤其是太阳能，其价格下降趋势至今仍未停止。与此同时，电池储能成本也在逐年降低，去年电网规模的电池储能安装量已高达 58 吉瓦时。数据显示，即使在没有补贴的情况下，“太阳能+电池储能”的成本也已降至 50 至 130 美元/兆瓦时，完全具备了与天然气及核能正面对抗的实力。
更值得期待的是，专为电网级储能设计的新型电池正在加速落地。例如，Form Energy 最近与谷歌签署协议，将利用 30 吉瓦时的“铁空气电池”为其供电；XL Batteries 则利用改造的旧油罐来储存廉价的有机液体电解液。由于这些新架构完美避开了昂贵的锂、钴、镍等稀缺矿物，它们有望将长时储能的成本降至令人难以拒绝的冰点。
在 AI 算力狂飙的时代，这场能源王冠的争夺战，才刚刚开始。
