行业前瞻:全球首座商用聚变电站

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Cyber行业前瞻,挖掘十倍增长新赛道

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AI负载每翻一番,数据中心电耗就新增一块“中等国家”用量:IEA预计2030年仅AI就把全球数据中心电耗推高到945 TWh(≈日本全国),占全球用电3%,五年复合增速12%,是普通用电的4倍。

北美视角更直观:Wells Fargo估算,2030年AI一项在美国就要多消耗323 TWh,相当于7个纽约市年用电量;高盛认为届时全美数据中心电耗占比由3%→8%,AI独占其中21%。

芯片层面,单颗GPU功率已看齐一户家庭;训练大模型每100天算力需求翻倍,对应耗电量同步翻番,ChatGPT一次查询耗电是Google搜索的10倍。

结果导致电网峰值被拉高、批发电价波动放大,传统风光+储能难以提供24h基载,迫使科技巨头额外抢购天然气、核电或聚变电力来“补位”。

截至2025年9月,Helion Energy的核聚变项目正处于从实验室样机迈向“并网发电”的关键阶段,核心进展如下:

1. 全球首座商用聚变电站已动工

2025-07-30,公司宣布其50 MW聚变电站“Orion”在华盛顿州奇兰县(Malaga)正式破土动工,场地整理与主体厂房建设同步推进,目标2028年向微软数据中心送电。

2. 技术路线与里程碑

采用直线型“场反位形(FRC)+脉冲磁压缩”方案,燃料为氘-氦3,可直接电磁感应发电,理论热电转换效率约70%,回避传统蒸汽回路。

第七代原型机“Polaris”已于2024年底建成,公司称2025年内将首次演示“聚变输出电能>输入电能”,为Orion电站提供技术验证。

3. 资金与商业模式

累计融资超10亿美元,投资人包括OpenAI CEO Sam Altman、软银等。

微软签署50 MW购电协议(PPA),由Constellation Energy负责电力营销;微软预计购电价为100-150 USD/MWh,约为市场现货价3倍,体现“首堆溢价”。

4. 下一步关键节点

2025-2026:完成Polaris电净输出验证,同时取得华盛顿州反应堆运行许可证。

2026-2027:Orion主机及高温超导磁体安装,接入西北电网。

2028:实现“聚变电力上网”,成为全球首个向工业用户持续供电的聚变电站——若按期投运,将比ITER提前20年以上进入商用发电阶段。

综上,Helion Energy仍保持“2028并网”这一行业最激进时间表,并已获得政府环保批文、动工开建,但尚未公开展示持续的“能量增益”实验数据;其FRC-氦3路线的燃料供给与等离子体稳定性仍是外界关注的技术风险点。

微软在2025年已锁定Helion Energy的“聚变电力”,作为首家签订商业化聚变PPA的科技企业,微软在ESG披露和公关层面获得“创新溢价”,强化其AI+绿色算力的品牌故事。Helion的FRC路线恰好提供了时间最早、规模可控、技术差异化最大的选项,于是成为首选。