有迹象显示,全球核聚变行业的供应商正在纷纷扩大产能,他们正押注于核反应堆和电厂的建设竞赛 —— 认为这将在该技术实现其提供充足电力的承诺之前,就能创造出一个利润丰厚的市场。
市场前景:聚变电站建设支出将达电力价值的 3 倍以上
咨询公司 Helixos 估计,到 2040 年,商业核聚变电站的建设支出将达到每年 731 亿美元,是预计届时这些电站产生的 200 亿美元电力价值的 3 倍多。
日本制造商藤仓 (Fujikura) 和总部位于美国的工程集团 Aecom 等公司都正押注于此,认为在核聚变行业实现有意义的电力销售之前,它们支持该行业的努力将在数年内被证明是有利可图的。
Helixos 联合创始人 Alex Borovskis 表示,第一个重大的商业机会可能就来自建设那些 “仍然相对昂贵” 的新电站,因为核聚变领域仍将处于 “早期建设阶段”。
随着各国政府及超大规模云企业 —— 如正在建设数据中心的 Alphabet、亚马逊和微软等公司,纷纷寻求能够为高耗能人工智能提供动力的清洁能源,大量资金正涌入核聚变领域的初创企业。
技术背景:聚变商业化仍存挑战
核聚变研究团队致力于将这项技术商业化,该技术通过在超高温等离子体中强迫原子核融合,从而模拟太阳的能量反应。不过,尽管支持者对其零碳排放且不产生长寿命核废料的特性感到兴奋,但聚变开发者们一直难以将实验中展现的潜力转化为持续的电力生产。
目前主流的核电厂应用技术为核裂变技术,通过像铀和钚这样的重原子核分裂,释放巨大能量。核聚变是像氘、氚这样的轻原子核结合成较重的原子核,同样可能释放巨大能量。不过,核聚变需要超高温和高压(如上亿摄氏度)来克服原子核间的排斥力,条件极其苛刻。
一位工程高管表示,部分私营企业正设定 “极其雄心勃勃” 的目标以 “激发市场热情”,并预测在实现商业化聚变之前,许多企业将退出这场竞赛。
供应商加速布局:超导材料、核心设备扩产进行时
但包括总部位于东京的藤仓在内的企业并未因此却步。该公司正投入约 7200 万美元,计划到 2027 年将超导磁体材料的产能提升至三倍,并于 2028 年春季再将其翻一番,以应对私营聚变公司日益增长的需求。
该材料用于制造新一代超导体,以产生约束超高温等离子体所需的强磁场。
藤仓公司总经理 Masanori Daibo 表示:“聚变领域对该材料的需求量与其他用途相比,实际上相差一到两个数量级。” 他补充道,未来对该材料的需求将主要来自聚变领域。
提前布局供应链
总部位于美国达拉斯的 Aecom 公司已投资 Type One Energy—— 这是一家由比尔・盖茨支持的初创企业,目标是在 2030 年代中期于美国和英国建造商业聚变电站。
Aecom 董事长兼首席执行官 Troy Rudd 表示,核聚变能源距离商业化部署其实 “仅需 5 到 10 年”,而非 “永远还差 20 年”—— 此言暗指业内广为流传的一则笑话。
“目前确实有实质性的经济投资在进行,” 他说,“这对我们而言绝非一项赔本买卖。”
某工程公司的一位高管表示,供应商的部分投资目前其实已能产生 “可观” 的收入,且其公司已获得约 2.5 亿美元的订单。
由总部位于英格兰北部索尔福德的 Kier Infrastructure 与法国核工程公司 Nuvia 牵头的合资企业,于 3 月赢得了英国国家聚变原型电站项目价值 2 亿英镑的初步合同。该项目名为 “Step”,总成本最终可能达到 200 亿英镑,目标是在 2040 年前向电网供电,以证明其商业可行性。
这家英国公司负责自然资源业务的董事总经理 Ross MacKenzie 表示,聚变能源 “发展前景广阔”,该公司希望参与该技术发展的 “讨论”。“未来(聚变技术)发展时…… 可能会沿着几条不同的路径之一前进,”MacKenzie 补充道,“而我们现在所认为的未来走向,很可能是错的。”
供应链隐忧:规模小、专业化、瓶颈凸显
而这场热潮也凸显了聚变行业供应链的脆弱性。Ki Consultancy 的约翰・拉德尔斯顿指出,该供应链 “规模小、专业化、增长快,且目前面临瓶颈”。
这意味着企业可能无法做好准备应对突如其来的订单潮。尤其是超导材料领域 —— 目前主要由少数日本和中国制造商主导,而未来需求的不确定性可能会阻碍小型供应商进行投资。
日本聚变工程公司京都聚变 (Kyoto Fusioneering) 表示,该公司正试图说服其供应商扩大回旋管等组件的生产 —— 回旋管是用于加热等离子体的装置。
该公司销售主管 Yuhei Nozoe 表示,为了说服这些公司扩充产能,他甚至在常规会议之外还安排了酒局。许多公司都不愿花钱押注于可能要等上几十年的需求,而且这种需求还可能进一步推迟。
Nozoe 表示,他一直在与 “企业 CEO、政府官员,以及从上到下的各层人员” 沟通,以传达核聚变设备需求终将到来的信息。“对于私营企业而言,10 年已经超出了中期规划,变成了长期计划,” 他补充道,“因此,针对这种时间跨度,现在是否应该投资,是一个非常棘手的讨论。”