AI算力需要巨大能源，核聚变正在突破！
AI算力需要巨大能源，核聚变正在突破！
随着AI技术的快速发展，其对能源的需求也日益增长。据ChatGPT预测，到2050年全球人工智能的耗电量可能会达到目前地球发电能力的8倍。为了解决这一能源困局，核聚变技术作为潜在的解决方案正在取得突破性进展。
AI算力的能源挑战
彩云科技CEO袁行远曾在展会上向ChatGPT提问：“假设ChatGPT每天响应用户约2亿个请求，消耗超过50万千瓦时的电力。如果全球网络都使用ChatGPT作为访问入口，ChatGPT每天消耗多少电力？另外按照这个速度发展下去，到2050年全球人工智能的耗电量会达到目前地球发电能力的多少倍？”
ChatGPT给出的答案是：“到2050年，全球人工智能的耗电量可能会达到目前地球发电能力的8倍”。
英伟达CEO黄仁勋则有更为夸张的表述：“假设计算机的速度永远不会变快，我们可能需要14个不同的行星、3个不同星系、4个太阳为这一切（AI）提供燃料。”
AI对能源的强大需求在业内已经是共识。英伟达致力于通过提升硬件来提升AI效率，降低能耗；而袁行远则认为，改善大模型底层架构，提升人工智能运行效率，是改变AI能源困局的更优路径。
随着算力的提升，模型更大、数据更多，模型效果会越来越好，但与之相应的，能耗也会越来越高。在人工智能实现之前，或许我们地球的能源就已经无法支撑了。袁行远表示：“没有效率的提升，AI就是镜花水月。”
核聚变：解决能源问题的新希望
核裂变是指一个重原子核（如铀-235或钚-239）在吸收一个中子后分裂成两个或多个较小的原子核，同时释放出巨大的能量。这个过程通常需要中子的轰击来启动，并且会产生放射性废料。
而核聚变是指两个或多个轻原子核（如氢的同位素氘和氚）在极高温度和压力下结合成一个较重的原子核（如氦），并释放出巨大的能量。核聚变不会产生放射性废料，因此被认为是一种清洁的能源。
核裂变虽然能产生巨大的能量，但其能量释放相对较小，且燃料有限。核聚变能释放出比核裂变更大的能量，是太阳和恒星能量的主要来源。而地球上原子弹爆炸时可以达到进行核聚变所需的温度。
中法两国的核聚变突破
2025年2月12日，法国WEST装置实现了1337秒（22分钟）的等离子体稳定运行，比中国EAST装置此前1066秒的纪录提升了25%。其技术核心采用磁约束技术，注入2MW加热功率，并验证了钨材料组件在极端高温（5×10^7℃）和辐射下的稳定性。WEST实验中等离子体温度达到5000万摄氏度，虽仅为中国EAST装置1亿摄氏度的一半，但仍超过太阳核心温度（约1500万摄氏度）。
中国EAST装置的成就也很强。2025年1月20日，中国EAST装置在1亿摄氏度下实现1066秒的高约束模等离子体运行，首次突破“亿度千秒”门槛，标志着聚变研究从基础科学迈向工程实践。自2006年建成以来，EAST已积累15万次放电实验，拥有近2000项专利，集成超导磁体、高精度控制等尖端技术。EAST计划将运行时间延长至数千秒，并参与国际热核聚变实验堆（ITER）建设，为全球聚变研究提供关键数据。
两种技术路径的差异与互补
EAST侧重高温：更接近实际聚变条件（1×10^8℃），但维持时间较短。WEST侧重时长：通过材料创新和磁约束优化实现更长时间运行，但温度较低。两者共同为ITER提供技术验证，例如等离子体约束、材料耐受性等关键问题。
核聚变应用前景广阔。首先燃料丰富（氘可从海水中提取），无长期放射性废物。其次能量密度是核裂变的5倍以上，理论上每升海水可释放相当于300升汽油的能量。
核聚变的挑战也非常巨大。商业化时间：预计需10-20年，需解决能量增益（Q值>1）、材料耐久性（如中子辐照损伤）等问题。经济性：当前实验装置能耗高（如WEST需2MW加热功率），尚未实现净能量输出。
但只要成功就可以永远解决人类的能源问题。WEST团队计划未来数月将放电时间延长至数小时，并提升温度。而中国规划是下一代聚变工程实验堆（CFETR）已完成设计，目标建设世界首个聚变示范电站。ITER项目：作为全球最大聚变实验堆，将整合各国技术成果，预计2035年后投入运行。
WEST与EAST的突破分别代表了核聚变技术不同维度的进步，而国际合作（如ITER）将是实现商业化聚变能源的关键路径。让我们期待核聚变技术早日在AI的加持下早日实现，人类将进入崭新的未来。