中國的 NovaFusionX 及其他核聚變公司將在人工智能電力繁榮的背景下加速商業化進程

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(第一財經)7 月 30 日——中國的 NovaFusion 能源科技及其一些同行已將核聚變商業化窗口縮短,以應對預計將因人工智能快速發展而帶來的巨大電力需求。

"人工智能的爆炸性增長使電力需求呈指數級上升,迫使我們將核聚變的商業化窗口壓縮到僅五到十年,而不是三十到五十年," NovaFusionX 創始人郭厚陽在 7 月 28 日的論壇上對第一財經表示。"如果我們在五到十年內無法解決電力問題,人工智能的計算能力將不可避免地達到電力瓶頸。"

郭指出,全球數據中心的電力需求到 2030 年可能達到約 1130 太瓦時,約相當於日本的年電力消費。他引用高盛的觀點,強調人工智能數據中心需要穩定、零碳、可分佈部署且具有成本競爭力的電力,而這些條件是傳統電網基礎設施和可再生能源無法同時滿足的。

他指出,加速的時間表是由於三個重疊因素。"首先,人工智能計算的爆炸性增長創造了對全天候穩定、零碳電力的剛性需求。"

"其次,像美國的 Helion Energy 這樣的公司的技術已經驗證了場反轉配置路線的科學可行性和工程可行性,"郭補充道。"第三,中國的硬科技初創企業生態系統已經成熟,匯聚了人才、產業、政策和資本。"

然而,論壇上的幾位專家警告説,實驗室設備與可大規模生產、可靠再現的商業產品之間的差距涉及大量工程和製造挑戰。

NovaFusionX 成立於去年四月,旨在今年年底前實現首次等離子體放電,成為明年首家突破 1 億攝氏度的中國私營公司,到 2029 年實現氘 - 氚聚變的淨能量增益(Q 超過 1),並在 2030 年代初建成國家首個小型分佈式聚變示範廠。郭指出,公司正在與一些客户洽談購買電力,但尚未簽署任何協議。

不同的技術路徑

與使用大型環形磁場約束等離子體的託卡馬克裝置不同,NovaFusionX 選擇了不同的路徑:場反轉配置(FRC)技術與小型模塊化反應堆設計相結合,稱為"FRC-SMR,"郭説。

郭在 2010 年首次在美國提出了這種方法。相同的設計理念後來成為 Helion 商業化戰略的基礎。一個小型模塊化單元的建造成本約為 1 億美元,電力成本可能降至每千瓦時 7 分人民幣(1 美分),同時避免了大型反應堆面臨的材料壽命問題。然而,郭指出,這些數據基於當前預測,尚未通過商業運營驗證。

東昇聚變也採用託卡馬克路線,但選擇了更困難、更環保的氘 - 氦-3 燃料路徑,以避免與國有企業重複投資,東昇的總經理聶林表示。該公司的約 90% 的基礎技術與國家項目重疊,他強調。

聶指出,東昇最終可能將創新反饋到國家項目中,形成互補而非競爭的關係。

新資本

技術突破和更清晰的商業應用案例吸引了大量資本進入該領域,全球 56 家聚變公司累計融資達 142 億美元,其中過去一年融資 45 億美元,同比增長 69%,根據聚變產業協會的數據。此外,私人資本首次超過政府研究資金,成為主要來源。

總部位於上海的鴻富投資已設立超過 2 億元人民幣(2800 萬美元)的受控聚變領域基金,技術是核心驅動力,投資總監羅宇生指出。自 2022 年底 ChatGPT 首次亮相以來,人工智能的快速發展顯著影響了聚變領域的各個方面,從等離子體控制到模擬,成為行業升温的關鍵變量之一,他補充道。

包括磁鐵、電力電子和超導材料在內的組件和材料供應商,往往比反應堆開發者更早實現規模化收入和盈利,並且有更清晰的退出路徑,羅説。反應堆開發者,或所謂的"鏈主"公司,代表着潛在的萬億人民幣機會,但"他們是否最終能成功,以及需要多長時間,我認為沒有人能回答這個問題,"他強調。

該基金評估目標的核心標準是團隊是否具備完整的組織結構和工程經驗,這一門檻足夠高,以至於真正可投資的團隊仍然稀缺,羅指出,並提到中國的第十五個五年計劃(至 2030 年)已將受控聚變列為"重大國家科技計劃,"為評估退出路徑提供了政策依據,儘管實際時間表仍取決於未滿足的技術里程碑。

中美競賽

Helion Energy 已與微軟簽署了一份 50 兆瓦的電力購買協議,目標是在 2028 年前交付,此前完成了一輪 4.65 億美元的 G 輪融資,估值為 155 億美元。儘管 Helion 尚未實現商業發電,但中國同行正密切關注該公司。

郭表示,美國在 “零到一” 的原型驗證方面具有優勢,擁有更長的設備迭代記錄和更高的資本風險容忍度。他補充道,中國的優勢在於其完整的供應鏈、全球最大規模的人工智能、高端製造應用場景以及第十五個五年計劃的政策支持。

他指出:“美國在零到一的工程迭代方面確實具有重大優勢,但中國在大規模工業生產的一到 N 階段仍然具有巨大的潛力。”

然而,製造業老兵表示,工程方面仍然困難重重。

上海交通大學浦江未來技術研究院院長、動力電池巨頭寧德時代首席製造官寧軍表示,任何能源突破必須首先解決科學問題,然後是技術和工程問題,才能成為可製造的產品。

Firm-Lithium Technology 於 2017 年作為實驗室成立,歷經近十年解決從材料到固態電池製造工藝的各種問題,董事長張希指出:“許多公司聲稱他們即將上路,但大多數實際上從未到達那裏。”

威盛新能源產品技術中心副總經理鄧書軍表示,在聚變實現商業發電之前,依靠可再生能源結合儲能和天然氣的過渡更為現實,並補充説許多清潔能源項目仍停留在概念設計階段。

編輯:馬丁·卡迪耶夫

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