算力 和 云计算 的未来需求确实与电力密切相关，而电力的未来发展方向指向 可控核聚变 。以下是具体分析：

算力与电力的深度绑定

随着 人工智能 、 大数据 等技术的快速发展，算力需求呈指数级增长。以 GPT系列模型 为例，其训练每天消耗的电力足够支撑一户美国家庭使用40年。全球数据中心仅AI服务器年耗电量预计2027年将达500太瓦时，是2023年的2.6倍。传统化石能源和 可再生能源 因储量限制和间歇性难以满足需求，可控核聚变成为关键突破口。

核聚变的技术优势

可控核聚变具有两大核心优势：

1. 能量密度高：0.6吨核聚变燃料可产生100万千瓦电量，而同等发电量需消耗200万吨煤或30吨核裂变燃料。
2. 燃料无限：氘广泛存在于海水中（总量45万亿吨），氚可通过锂资源制备，地球锂储量可长期满足需求。

国内技术进展

2025年我国 东方超环 （EAST）、 中国环流三号 （HL-3）等装置实现关键技术突破，催生千亿级设备需求。 东方电气 已进入 国际热核聚变实验堆 （ITER）供应链，负责磁体系统等核心部件研发。 1

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行业布局与挑战

当前全球数据中心电力成本占比高，尤其在电力资源匮乏地区，电价成为制约算力发展的关键因素。 上海 等城市已将核聚变作为未来产业布局重点，旨在解决“AI尽头是电力”的难题。

当你对着ChatGPT连续追问两小时，或是用AI绘图工具生成一组高清插画时，可能不会意识到，这些看似轻松的交互背后，正有一座小型水电站在为你“买单”。

据斯坦福大学研究测算，仅ChatGPT单次训练就消耗350兆瓦时电力，相当于3.3万户家庭一天的用电量；而全球数据中心每年的能耗已突破1.3万亿千瓦时，其中AI算力占比正以每年40%的速度飙升。

这头“吞电巨兽”的胃口还在膨胀。OpenAI计划中的GPT-6模型，算力需求预计是GPT-3的100倍；谷歌训练的多模态大模型，单次迭代就要烧掉价值千万美元的电费。

更棘手的是，AI数据中心需要7x24小时不间断的稳定电力，风能遇无风日歇菜、太阳能到夜晚罢工，这些传统清洁能源的“间歇性”缺陷，成了横亘在AI进化路上的能源死结。

近日，摩根士丹利发布最新研报指出，美国的核能复兴趋势已逐渐清晰，这不仅将重塑美国能源结构，更可能引发全球核能产业链的格局重构。

摩根士丹利认为，核电机组的延寿、重启项目推进迅速，小型模块化反应堆（SMRs）因建设周期短、前期成本较低等优势，成为突破发展瓶颈的关键方向。报告预计，从长期容量看，在 “核能复兴”情景下，美国核能总容量预计将显著提升至150GW，相关产业链也将受益。

就在科技巨头们为电力焦虑时，核能即将复兴之时，一项被称作“人造太阳”的技术正悄然逼近临界点——可控核聚变。它能在拳头大小的空间里，释放出相当于300升汽油的能量；不排放温室气体，产生的废料衰减期仅百年；更重要的是，一旦突破技术关隘，就能提供永不中断的基荷电力。

那么，这项被称为人类能源“圣杯”的技术，距离真正商用还有多远？它真的能解决AI的能源危机，成为AI时代的电力救星吗？

01什么是可控核聚变

核聚变的本质，是让轻原子核在极端条件下“抱团”释放能量。太阳之所以能燃烧46亿年，靠的就是核心1500万℃高温下，氢原子核聚变成氦的持续反应。

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人类第一次掌控这种力量，是1952年美国试爆的氢弹，但那是毫秒级的毁灭性爆发。要让核聚变变得温顺可控，需要精准拿捏三个核心要素：1亿℃以上的温度（是太阳核心温度的6倍）、足够的压力约束，以及维持反应的能量平衡。

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目前主流的“人造太阳”有两条技术路径：一是使用托卡马克（Tokamak）装置，用强磁场把等离子体“兜”在真空容器里，就像用无形的磁勺搅拌一锅超高温粥；二是利用惯性约束聚变（ICF，inertial confinement fusion），用激光或粒子束瞬间压缩燃料靶丸，靠自身惯性产生聚变。

中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）、美国的国家点火装置（NIF），正是这两条路线的代表。

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可控核聚变的研发史，堪称一部“永远差十年”的技术长征。

1954年苏联建成首个托卡马克装置时，科学家乐观预言“20年内实现商用”；1997年日本JT-60装置实现能量增益0.6，让人们看到希望；直到2022年12月，美国NIF用192束激光轰击氘氚靶丸，首次实现输出能量超过输入能量（1.35倍），才算啃下“科学可行性”这块硬骨头。

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中国的追赶速度尤为惊人：2006年EAST首次放电，2017年实现1亿℃持续20秒，2023年将1.2亿℃运行时间拉长到403秒，2024年环流三号又以1.5亿℃持续300秒刷新纪录。

和传统能源相比，核聚变有着无可比拟的优势。它的原料储量极其丰富，每升海水含30毫克氘，通过电解就能提取，全球海水里的氘够人类用上百亿年；氚虽稀缺，但可通过锂与中子反应再生，而地壳中的锂储量能支撑千万年需求。

而且，核聚变反应过程中不产生温室气体，也不会像核裂变那样产生高放射性核废料，几乎不会对环境造成污染。

此外，安全性更是其杀手锏。与核裂变的链式反应不同，核聚变就像“悬在空中的火焰”，一旦磁场中断或激光停止，等离子体瞬间冷却，反应即刻终止。即使发生泄漏，氘氚气体也会迅速消散，不会像核裂变那样产生持续数万年的高放射性废料——核聚变产生的氦-4是惰性气体，唯一的放射性产物氚，半衰期仅12.3年。

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中外巨头齐聚，谁能率先“点火”？

目前，可控核聚变技术的发展大致可以分为三个阶段：第一步，完成科学可行性验证，实现“科学突破”；第二步，完成工程可行性验证和商业示范，建成持续运行的聚变堆；第三步是建成兆瓦级电站并实现盈利。

现在，可控核聚变技术正处于工程可行性验证阶段，距离商业化还有一定的距离。

不过，全球已进入“工程冲刺期”。美国能源部在2023年启动“里程碑计划”，要求2035年前建成首个核聚变示范电厂。欧洲国际热核聚变实验堆（ITER）计划在2035年开始等离子体运行，验证核聚变发电的工程可行性。中国的聚变工程实验堆（CFETR）计划2025年建成基础设施，2030年实现100兆瓦级电力输出，2040年验证商业化可行性。

对AI数据中心而言，核聚变简直是为其量身定制的能源方案。以一座10万千瓦级的数据中心为例（相当于10万台服务器的规模），采用煤电需要每天消耗3000吨标准煤，配套的铁路运输专线和储煤场占地堪比3个足球场；而核聚变电厂只需每天补充100克氘和150克氚，燃料储存柜体积不超过一个冰箱。

微软的测算显示，若采用核聚变供电，其全球数据中心的碳排放量可降低96%，同时电力成本能稳定在0.3元/千瓦时左右（当前电价受化石燃料波动影响，年波动率达15%-20%）。

全球核聚变赛道已形成“三国杀”格局：美国强在初创公司活力，中国胜在工程落地速度，欧盟依托ITER保持技术协同。