美国核聚变能源路线图瞄准2030年代商用化，却面临资金困境

IT之家10月20日消息，美国能源部（DOE）上周发布新路线图，欲实现美国利用核聚变能源这一数十年的梦想。

该路线图展现了美国政府对科研开发的支持，强调通过公私合作建成第一代商业聚变电站。同时，突出了人工智能（AI）的双重作用：一是作为加速聚变技术突破的关键工具；二是数据中心增长的电力需求促使发展新型能源。

尽管美国能源部设定了激进的时间表，但实施路径并不明确。聚变能成功依赖未实现的重大科学突破，近一个世纪来科学家都未能攻克难题。而且，从事这项任务的初创企业和研究人员急需资金，美国能源部承认暂无资金提供。

新闻稿称新战略目标是2030年代中期将商业化规模的聚变电力接入电网，但实际路线图文件前景更模糊。文件核心目标是“2030年代构建公共基础设施，支持私营聚变产业规模化发展”。不过，利用聚变能为家庭和企业供电可能还需数十年，甚至不一定能实现。

为何任务艰巨？现有核电站用核裂变技术，通过分裂原子释放能量。核聚变是在受控条件下将原子融合产生能量（失控会成氢弹）。聚变能优势明显，不产生高放射性废物，不依赖化石燃料。

本质上，核聚变模拟恒星发光发热过程。这种能源潜力大、近乎无限、零碳排放，但实现原子融合需极高温度和压力。长期以来，科学家难实现“净能量增益”的聚变反应（即“点火”）。直到2022年，研究人员用激光实现突破。如今，全球团队在重复成果并探索稳定维持聚变反应的方法。

近年来，生成式人工智能爆发，科技巨头为数据中心寻求更多电力。萨姆・奥尔特曼、比尔・盖茨和杰夫・贝索斯投资聚变电站设计初创企业。谷歌和微软宣布计划从2020年代末或2030年代初运行的聚变电厂购电。美国能源部统计，超90亿美元（约合638.54亿元人民币）私人资本涌入聚变示范项目和原型反应堆研发。

不过，仍有很多关键问题待解决，这正是美国能源部认为自身能发挥作用的地方。路线图强调整合公私资源，建设聚变商业化“关键基础设施”，如聚变燃料生产与回收体系。还指出要开发能在聚变极端环境长期稳定运行的结构材料。

路线图提出建立区域性聚变创新中心，由能源部国家实验室联合大学、地方政府和私营企业培养专业人才。英伟达、IBM、普林斯顿等离子体物理实验室与能源部合作的“Stellar - AI”聚变专用超级计算集群就是示范项目。

美国能源部在路线图中称AI是“改变聚变能源格局的变革性工具”。研究人员可用AI模型构建实验设施“数字孪生体”，模拟和预测其性能。

值得注意的是，路线图开头声明“不承诺具体资金投入，未来经费取决于国会拨款审批”，即美国能源部暂无实质性财政支持。

另外，特朗普政府“能源主导地位”战略将化石燃料、核裂变和核聚变列为重点，但大幅削减太阳能和风能项目资金，而这些可再生能源能更快部署、成本更低，本可短期应对美国电力需求。

本文仅代表作者观点，版权归原创者所有，如需转载请在文中注明来源及作者名字。

免责声明：本文系转载编辑文章，仅作分享之用。如分享内容、图片侵犯到您的版权或非授权发布，请及时与我们联系进行审核处理或删除，您可以发送材料至邮箱：service@tojoy.com