在超级英雄电影《Iron Man》中，钢铁侠胸部那个提供无限能量的圆形动力装置，原来不是完全虚构的东西，而是依据真正科学原理——核融合（Nuclear Fusion）——构想出来的事物。能源初创企业Helion Energy凭着此技术，不仅吸引了OpenAI执行长奥特曼的投资，又取得微软（Microsoft）的订单，日后为其AI数据中心供电。核融合究竟有何独到之处，可以赢得两大AI巨头的青睐？它又能否解决AI浪潮带来的缺电危机呢？

核融合零核废料、燃料取自海水

   根据国际原子能总署的定义，核融合是仿照太阳释放能量的原理，在极高温与高压下将两个较轻的原子核（通常是氢的同位素氘、氚）结合成较重的氦原子，藉此释放巨大的能量来发电。核融合期间产生的副产物主要是氦，而不是高放射性核废料，比起传统核电厂所用的核分裂（Nuclear Fission）技术对环境更为友善。

   更重要的是，核融合所需的燃料主要是氘，能从海水中的“重水”（Heavy Water）提炼出来——1加仑海水便可以释放出300加仑汽油所产生的电力，地球海洋中的重水含量，足以为现今所有能源需求提供数十亿年的电量，因此核融合被誉为能源界的“圣杯”。

   随着生成式AI需求持续攀升，数据中心用电量也大幅增加，所以AI已被认为是“吃电怪兽”。高盛预估，2030年数据中心占美国电量需求的份额将从现时3%倍增至8%。亚马逊（Amazon）执行长安迪·贾西（Andy Jassy）警告，现时没有足够电力推动新的生成式AI服务，解决电力荒已成当务之急。特斯拉（Tesla）执行长伊隆·马斯克（Elon Musk）更直言，最快到2025年就可看到缺乏电力运行所有AI芯片的情况。

Helion磁惯性融合能源效率更高

   外界看好核融合可在零碳排下供应庞大而稳定的电力，有望成为未来AI缺电的救星。多个国家的政府实验室与30多家私人企业现正积极研发核融合发电方案，当中以成立于2013年的美国初创公司Helion Energy暂处于领先位置。

   Helion使用特殊的“磁惯性融合”技术：首先将“氘”与“氦-3”加热成电浆状态，跟着利用磁铁产生磁场来约束高温电浆体，然后通过快速挤压电浆体来融合这两个原子，并释放带电粒子，最后经电磁感应直接发电。由于不用像一般核融合反应炉要产生热能，将水加热变成蒸汽，再用蒸汽推动涡轮机发电，因此能源转换效率更高。

   相比起大多数研发中的核融合发电厂，Helion主推小型分布式的反应炉，这样不但建设速度较快、成本较低，而且选址亦更具弹性，譬如可以直接在数据中心旁兴建小型发电站，就近直接供电。该公司执行长戴维·科特利（David Kirtley）表示，希望只需投入几千万美元，便可以产生50兆瓦的电量，足以为40,000个美国家庭供电。

Helion表示，核融合的发电成本可以低至10美元/MWh，大概为燃煤发电的三分之一。（图片来源：X.com@Helion_Energy）

OpenAI奥特曼为Helion最大金主

   目前Helion已取得不少著名企业家的投资，其中更包括OpenAI执行长山姆·奥特曼（Sam Altman）。2014年，Helion获录取加入硅谷创业加速器Y Combinator，时任Y Combinator总裁的奥特曼正开始对核能发电产生兴趣，在参观4家核融合初创后，决定向Helion投资950万美元（约7,410万港元）。

   迄今Helion已先后进行5轮融资，2021年5月完成的E轮融资由奥特曼领投，PayPal共同创办人Peter Thiel、以及Facebook共同创办人Dustin Moskovitz参投。目前Helion累计集资额达5.7亿美元（约44.46亿港元），当中3.75亿美元（约29.25亿港元）正是来自奥特曼，让他成为Helion的最大金主。

Helion执行长科特利（右）表示，须定期向最大金主、董事局主席奥特曼汇报工作进度，并透露Helion员工现正使用ChatGPT来加快开发速度。（图片来源：Business Wire）

   取得巨额融资后，Helion于2021年7月着手兴建第七代核融合反应炉“北极星”（Polaris）原型。该公司表示，北极星装配更强大的磁铁，电磁脉冲速度比第六代Trenta高出100倍，具备更好的核融合发电条件。如果它可以在2024年内顺利竣工，将成为首座展示核融合发电的装置。

第六代Trenta原型每10分钟能运行一次核融合脉冲，Helion团队希望第七代Polaris可以加快到每秒一个脉冲，能以更高功率电磁脉冲来达成核融合。（图片来源：Helion Energy官网）

目标2028年推商业核融合供电

   2023年，微软与Helion签订购电协议，成为其首个客户；该公司承诺在2028年启动核融合反应炉为微软供电，并在1年内将发电量提高至50百万瓦（MW）或以上。同年，Helion又跟美国钢铁制造商Nucor达成合作协议，兴建一座500百万瓦的核融合发电站，供电规模与传统发电厂相若。

   Helion的主要对手是另一美国初创Commonwealth Fusion Systems（CFS），其募资金额高达20亿美元（约156亿港元），是核融合领域中集资最多的初创。但CFS起码要到2025年才可启动其示范反应炉“SPARC”，目标是2030年代初期运转首座核融合发电站，进度明显落后于Helion。

   国际能源总署的调查报告指出，到2026年全球数据中心的电力需求可能会暴增一倍。对任何一个国家或城市来说，如要推动AI产业，发展瓶颈可能不再是芯片短缺，而是电量不足。在碳中和的大前提下，对洁净能源进行大规模投资已是刻不容缓，惟风电与太阳能有着供电不稳定、易受天气影响等问题，核融合或是缓解AI电力荒的更理想方案。

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