一場為人工智能「心臟」供血的能源革命,正在全球科技巨頭的資本洪流下悄然加速。
今年開年,阿里巴巴領投了國內核聚變初創企業諾瓦聚變的天使輪投資,目標直指為AI數據中心供給能源。就在前幾個月,英偉達、谷歌和比爾·蓋茨共同主導的一輪孖展,為核聚變公司CFS注入了8.63億美元。
這一切的驅動力,指向一個簡單而迫切的事實——AI「喫電」的速度,正在挑戰傳統電網的極限。當算力增長遵循指數定律,電力供應卻仍困於線性增長。
關於未來的能源答案,特斯拉的埃隆·馬斯克與部分決策者存在分歧:前者擁抱分佈式光伏與儲能,而後者則大規模押注於核聚變這項前沿技術。
那麼,AI的終極能源,究竟是什麼?
巨頭紛紛押注
全球科技公司正在能源領域展開一場前所未有的競賽,其核心邏輯從「購買能源」轉向「定義能源的未來」。
在美國,一場超過8.63億美元的資本盛宴在2025年8月達成。英偉達首次作為投資者,與谷歌、比爾·蓋茨的突破能源基金等一同,向核聚變公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)注資。
谷歌的行動更為徹底。它不僅投資,更直接與CFS簽訂了開創性的電力購買協議(PPA),承諾在該公司首座商業化聚變電站ARC投產後,購買其高達200兆瓦的電力。
微軟是先行者。2023年,微軟與另一家核聚變先鋒Helion Energy簽署協議,鎖定在2028年之前供應至少50兆瓦聚變電力。微軟創始人比爾·蓋茨則通過突破能源基金持續下注,他本人也直言不諱地指出,中國在覈聚變領域的投入規模巨大,研究成果令人印象深刻。
硅谷的邏輯清晰:為未來十年乃至更長期的AI算力增長,鎖定一個理論上無限、清潔且穩定的能源底座。
與此同時,中國科技巨頭的佈局同樣雄心勃勃。
阿里巴巴的戰投版圖,在AI時代展現出構建「能力閉環」的野心。2025年,阿里領投了國內核聚變初創企業諾瓦聚變的天使輪孖展,金額達億元級別。據投資界人士分析,這筆投資是阿里為龐大的AI基礎設施尋找「顛覆性技術解決方案」的戰略延伸。
騰訊在覈聚變領域的投資相對低調,據悉其投資了英國的慣性約束聚變公司First Light Fusion。
而字節跳動雖然曾調研國內多個核聚變項目,但最終未進行出資,其戰略更傾向於依託自研和業務落地。這種路徑的分野,也預示着未來能源供應格局的多元化可能。
科技巨頭們的投資清單,清晰地勾勒出兩條並行的能源戰略主線:一邊是着眼未來三十年的「終極能源」——核聚變;另一邊,則是針對當前及未來十年電力短缺的務實方案——先進核裂變。
比爾·蓋茨創立的核裂變技術公司TerraPower、谷歌投資的Kairos Power,以及亞馬遜支持的X-energy,都在研發下一代小型模塊化反應堆(SMRs)。
AI電力需求有多大?
算力的軍備競賽,正將能源推向前所未有的焦點位置。
中國信息通信研究院的報告指出,超大規模智算集羣正持續升級,即將迎來「吉瓦級時代」。這意味着單個計算集羣的功耗,將足以與一座中型城市的用電規模相匹敵。
埃隆·馬斯克甚至預測,美國可能在2026年中或年底就面臨發電量不足的挑戰。
這股需求的洪流,根源在於AI模型訓練與推理所需的巨大能量。一個廣為引用的估算來自荷蘭數據科學家亞歷克斯·德弗里斯,他預測到2027年,全球AI領域一年的用電量可能高達85-134太瓦時,相當於荷蘭一個國家的年用電總量。
這並非危言聳聽。業界分析普遍認為,2023年至2028年,全球AI數據中心的年複合增長率將高達40.4%。
以谷歌為例,隨着其業務向人工智能的全面推進,公司預計未來幾年對液冷系統的採購需求就可能達到24億至30億美元。
這場能源危機的另一面,是對現有物理基礎設施的極限施壓。智算中心的功率密度正在飆升。
摩根士丹利預測,英偉達GPU的熱設計功耗將從當前Blackwell平台的約1000W-1400W,躍升至2026年Vera Rubin平台的2300W以上。這直接推動數據中心的單機櫃功率,從傳統的數十千瓦,迅速邁向數百千瓦乃至兆瓦級。
「我們正朝着每機架約480千瓦的密度發展。」戴爾技術公司的技術專家曾如此描述。
這種密度的躍遷,徹底顛覆了傳統數據中心的設計。傳統的空氣冷卻系統宣告失效,高效液冷技術從「可選項」變為「必選項」;供電架構也不得不革新,向更高電壓、更高效的方案探索。
電力系統的擴容速度,已明顯跟不上AI算力的生長節奏。亞馬遜、谷歌、微軟等巨頭,紛紛試圖探索電力私有化部署,甚至直接自建電站,以期掌握能源供給的主動權。
AI的能源瓶頸,已經從一個技術問題,演變為決定產業發展邊界和擴張速度的戰略核心。
誰是AI終極能源?
面對巨大的電力缺口,未來的能源版圖將呈現多路徑競逐的格局,而非單一技術的壟斷。究竟誰是AI的終極能源?
在短期內,最務實的解決方案是以光伏、風能為代表的清潔能源,搭配大規模的儲能系統。
馬斯克是這條路徑的堅定擁護者。他多次公開質疑在地球上覆制「人造太陽」的現實性,認為太陽本身就是一個完美的聚變反應堆,與其投入巨資和漫長等待,不如充分利用技術成熟、成本持續下降的太陽能與儲能技術。
特斯拉已重啓美國本土的光伏組件生產,並構建起「光伏+儲能+能源管理」的閉環系統。
然而,可再生能源的間歇性和對土地的佔用,使其難以獨力支撐需要7×24小時穩定運行的吉瓦級智算中心。
於是,核能重新回到舞台中央,它提供了一種集中、穩定、能量密度極高的基荷電力。但核能內部也分化出兩條道路:改良的核裂變與革命的核聚變。
以比爾·蓋茨的TerraPower、谷歌投資的Kairos Power為代表的公司,正致力於開發「小型模塊化反應堆(SMRs)」。它們體積更小、理論上建造更快、安全性更高,被視為彌補當前電力短缺的過渡性希望。
然而,SMR技術本身尚未經過大規模商業化驗證,其成本和建設周期仍存不確定性。專家分析,SMRs最早也要到2035年左右才能實現規模化部署。
而最富野心的答案,無疑是核聚變——模擬太陽內部的反應,從海水中提取燃料,釋放幾乎無限的能量。特朗普通過其關聯公司高調投資並推進與核聚變企業TAE的合併計劃,試圖為數據中心直接供電。
國際科技巨頭更是集體下注,將其視為解決長期能源問題的終極方案。
但這種「終極能源」面臨的挑戰同樣巨大。儘管技術路徑多樣,但要實現持續、穩定且能量淨增益(Q>1)的可控核聚變並實現商業化發電,目前最樂觀的預測也指向2030年代以後。
高昂的成本、巨大的工程挑戰和漫長的研發周期,是其商業化道路上必須翻越的高山。
最終,AI的能源未來可能並非「單選」,而是「多選」與「組合」。一個理想的場景或許是:以分佈式「光伏+儲能」滿足區域性和邊緣計算的需求。
以先進的核裂變SMRs作為未來二十年的穩定基荷電源,支撐大型智算樞紐;同時,以持續、不計成本的投入,叩開核聚變商業化的大門,為人類和超級人工智能的長期共存,奠定終極的能源基石。
結語
誠然,英偉達創始人黃仁勳關於「燒掉14個地球能源」的討論雖被誤讀,但一個明確的共識已經達成:AI的盡頭確實是能源。當算力的提升遵循摩爾定律般的指數曲線時,為其供血的能源系統也必須迎來一場同等量級的革命。
吉瓦級的智算集羣猶如現代工業的「巨型鋼廠」,對能源的渴求永無止境。科技巨頭們正以前所未有的資本和戰略意志,重新繪製能源版圖。
未來十年,能源的爭奪將成為算力競賽的「第二戰場」。而最終的贏家,必然是那些將「電力」與「算力」深度協同,並掌握穩定、可持續能源鑰匙的企業和人。
而這個人,是馬斯克還是黃仁勳、比爾·蓋茨們?