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2024-06-05 19:11

为何科技圈“大佬”们要布局核能?

本文来自微信公众号:硅兔赛跑(ID:sv_race),作者:Eric,编辑:Zuri,原文标题:《万亿核能市场挤满大佬,「山姆 · 奥本海默」誓要拿下王座》,题图来自:视觉中国

文章摘要
本文介绍了科技圈大佬们布局核能的原因和方式,以及美国在核能发展上的摇摆和阻碍。

• 💡 大佬们布局核能的动机

• 🌍 核能作为环保的重要能源

• 🔬 美国核能发展面临的挑战和政策变化

世人都知,山姆·奥特曼是OpenAI的掌舵人、AI领域的科技大佬。但其实,他还有很多神秘身份。


最近,奥特曼投资并担任董事会主席的核裂变公司Oklo上市,旨在为人工智能、数据中心、能源、国防和工业等领域的客户提供清洁、可靠、价格合理的核电能源。


Oklo预计将2026~2027年正式投入运行,第一个反应堆(Aurora)可以生产15兆瓦的电力,并可扩展到50兆瓦,在重新加油前至少可运行10年。此外,Oklo正在与美国能源部和美国国家实验室合作开发先进的燃料回收技术。


不过,Oklo并没有像OpenAI一样获得资本的狂热追捧,其股价在上市后的表现如同过山车一般:首日股价暴跌54%,随后逐渐上涨,目前市值徘徊在11亿美元。


另外,2021年奥特曼还以个人名义给核聚变公司Helion投资了3.75亿美元,这也成为目前他个人最大的一笔投资。


事实上,除了奥特曼,还有相当一批科技大佬都在对核能领域虎视眈眈,其中包括贝索斯、比尔·盖茨等。


为何大佬都在布局核能?他们都是怎么做的?


一、押注核能的大佬


很多人是在奥斯卡最佳影片《奥本海默》中加深了对核能的认知。


先来科普一下,核能能够通过三种核反应释放能量:


1. 核裂变:较重的原子核分裂释放结核能。


2. 核聚变:较轻的原子核聚合在一起释放结核能。


3. 核衰变:原子核自发衰变过程中释放能量。


比如,在核聚变反应堆内部,氢的同位素会被加热到非常高的温度,并在高压下形成过热的等离子体。高热量和强压力导致原子核进行碰撞和聚变,释放出大量能量。


在一般情况下,核聚变产生的能量更大,是核裂变反应的四倍。这些能量可以用来发电。如果能够对其进行有效的商业化,它有望产生几乎无限的清洁能源。


相比化学世界里的炙热,核能在商业世界同样火得发烫。


奥特曼声称,AI与核能是两件可以改变21世纪人类生活的伟大事物。


早在2015年,成为Y Combinator新任领导的奥特曼就非常痴迷于核能。他在经过一番考察后投资了成立于2013年的Oklo。Oklo的经营目标是设计和部署下一代快堆技术,这项技术使用高丰度低浓铀燃料,让反应堆在不换料的情况下运行数十年。商业模式方面,Oklo以核裂变商业化为基础,将形成售电、燃料回收两大商业模式,目标市场包括数据中心、社区、工厂、公用事务等领域。


奥特曼坚信。Oklo是核裂变赛道上的最佳参与者。然而,Oklo的上市表现却不尽如人意。市场普遍认为,Oklo股价暴跌是因为前期的炒作太过猛烈,市场预期被拉得太高,毕竟这家公司还没有产生任何收入。


不过,Oklo的心态倒是挺好,其在声明中表示,上市为公司带来了3.06亿美元的收益,这能为后续经营带来充足的资金弹药。


同样是在投资Oklo的2015年,奥特曼在观摩了四家核聚变公司之后看中了Helion,并投资了950万美元,随后又追加了投资。他甚至带着核物理教科书前往Helion总部,跟那里的工作人员探讨核聚变的设计。


眼下,Helion正在建设名为“Polaris”的第七代核聚变设施,并承诺将在2024年展示通过核聚变发电的能力,在2028年前实现核聚变发电。


奥特曼的胃口非常大,他认为Helion只建造一座电站是不够的,目标应该是每天都能造出一个核聚变发电机,由此建立一个大规模生产核聚变发电机的超级工厂。


相比奥特曼,另一个大佬比尔·盖茨布局核能的时间更早。


早在2008年,比尔·盖茨就创立了泰拉能源(Terrapower),目标是设计和建造下一代核能发电厂。今年3月,Terrapower向美国监管机构申请在怀俄明州建造一座名为Natrium的核电站,其创新之处在于利用液态钠(一种液态金属)作为冷却剂,而非目前大多数核电站使用水作为冷却剂的技术路线。


这是利用液态钠作为冷却剂的首次商业化尝试。该核电站有可能在2030年投入使用,到时候或将成为世界上最先进的核设施。


除了奥特曼和比尔·盖茨,还有很多大佬都对核能极为感兴趣。


2021年,贝索斯参与了加拿大核电公司General Fusion 1.3亿美元的E轮投资。马斯克则表示,核能至关重要,而其辐射风险被夸大了。


根据研究公司PitchBook的数据,2021年,风险投资者向核能初创企业投入了345亿美元,创下历史新高,且超过此前十年的总和。


随着今年Oklo的上市,估计有越来越多大佬支持的核能初创企业会走向资本市场。只是,为何大佬都对核能如此感兴趣呢?


二、为何要布局核能?


在诡谲多变的商业世界,不同大佬的落子都有着不同的考量。


对于奥特曼来说,核能是推动AI发展的最佳能源。


要知道,每一次的AI训练都会消耗大量能源。数据显示,ChatGPT每天要响应大约2亿个请求,消耗超过50万度电力。国盛证券估算,GPT-3的单次训练成本就高达140万美元,对于一些更大的LLM,训练成本在200万美元至1200万美元之间,其中有60%都是电费。


预计到2027年,整个AI行业每年将消耗85至134太瓦时的电力,约等于北京市2023年全年的耗电总量。


随着人类对AI的需求持续增加,对能源的需求也在增加。如果只依赖化石燃料,成本无疑较大。高昂的能源消耗和成本,会制约AI的发展。


在奥特曼眼里,虽然太阳能与储能也可以发电为AI提供能源,但核能才是最好的方式。他还预测,核聚变将成为全球主要的发电方式,成为“最便宜、最丰富、最可靠、最密集的能源来源”。


事实上,AI和核能之间更像是“互相成就”的关系。核能可以为AI提供更便宜的电力,而AI也能帮助提升核能系统的设计水平。


并且,核能发电的成本还在进一步降低。Terrapower CEO莱维斯克称,自20世纪中叶以来,核能行业一直采用标准的水冷反应堆,而新型核反应堆将使用液态钠而不是水进行冷却,建造成本降低了一半。


除了奥特曼,还有不少其他公司准备利用核能。比如,微软准备通过核能为微软云和AI所在的数据中心提供能源。2023年,微软还和Helion签署了购电协议,将于2028年向Helion购买其核聚变发电厂的50兆瓦电力,这也是核聚变公司首次签署电力销售协议。


除了能量属性,核能的环保属性也很强。它一向被业内当作最理想的终极能源,因为几乎可以产生无限的能量,而且还不会产生温室气体。


皮尤研究中心去年的一项调查发现,随着气候危机的加剧,大多数美国人现在支持扩大核能——57%的人支持扩大核能,而在2020年这一比例为43% 。


很多大佬也把核能作为改善环境的重要力量,比尔·盖茨就表示,布局核能是为了从根本处扭转气候变化。他表示,放弃核能将导致能源供应出现严重问题,包括电费上涨以及电力短缺问题。他还反对欧洲建造天然气发电站,认为“天然气不是真正的过渡性技术”。


当然了,企业不是公益机构,不会只为了人类的未来做免费投入。事实上,核能也能迸发出强劲的商业能量。数据显示,全球核能技术产业化规模已近万亿美元。


在成本、环保、商业等方面的考量下,不少大佬选择布局核能。不过,要想真正在核能上获得成绩也没那么容易。


三、美国布局核能的摇摆和阻碍


从全球范围来看,布局核能已经是大势所趋。


国际能源署(IEA)研究表明,要实现《巴黎协定》的气候变化目标,到2050年全球核电容量需要翻一番。2023年4月更新的国际原子能机构(IAEA)动力堆信息系统显示,当前全球共有在运核反应堆420座,总装机容量374827MWe,在建核反应堆56座,容量58595MWe。


美国是世界上最大的核电生产国,有92座商业反应堆在运行,核电发电量占全球核电发电量的30%以上。


各国核反应堆装机情况(截至2023年3月)数据来源:世界核协会‍‍‍


看起来,美国在核能布局上遥遥领先。但其实,过去几十年,美国的核电发展一直比较缓慢——目前,美国几乎所有的核能电力都来自1967年至1990年间建造的反应堆。1990年,美国的核电站数量达到高峰期为112座,高于现在。


并且,即便美国在核能布局上保持领先,核电行业在美国能源结构中的份额并未快速扩大,目前也仅占美国总发电量的19%。


美国在运行和在建的核反应堆,来源:全球核能发展动向及启示(2023)‍‍‍‍‍‍


为什么美国会出现核能发展缓慢的情况?


这一方面是因为多年来天然气发电被认为在经济上更具吸引力,另一方面是许多事故加剧了公众对核能安全的担忧,比如1979年的三哩岛事故、1986年的切尔诺贝利事故和2011年日本福岛事故等,这是更为重要的原因。


事实上,即使是最新的核电站,仍然可能会在几个世纪内持续释放危险的放射性废物。因此,一些专家给布局核能敲响了警钟:无论需求增长多快,都不能加速布局核电。


卡尔顿大学助理教授艾哈迈德·阿卜杜拉表示,我们需要核能来实现低碳,但监管过程需要有条不紊。如果加速布局核能,就有可能犯下严重错误。


因此,美国官方对于核能的态度较为摇摆。


虽然一方面在推出政策建设核能,比如2020年至2022年,美国陆续发布了8份政策性文件推动聚变能源商用化进程,《美国创新实现2050年气候目标》将聚变能源列为5个首要任务之一。


但另一方面,美国对建设核能的安全性始终保持着高度警惕,对于一些核能项目的批准有着非常高的审核要求。


比如,Oklo表示,跟监管机构打交道比寻找客户更困难。2022年,负责监督商业核电站和材料的联邦核管制委员会拒绝了Oklo在爱达荷州建设“极光”核电站的申请,理由是没有提供足够的安全信息。


虽然Oklo公司已经签署了潜在厂址的协议,并获得了美国能源部颁发的厂址使用许可证,也重新向美国核管制委员会提交了许可申请。但该申请仍在审查中,Oklo迄今尚未获得在任何具体厂址建造和运营Aurora反应堆的最终批准。


不过,今年以来,美国官方对于核能建设的态度又似乎变得松动。


美国原子能促进法案(Atomic Energy Advancement Act,简称ADVANCE Act)有望在今年取得立法进展。5月8日,美国众议院以393-13的票数通过了《消防补助金和安全法案》,其中包括经协调的最新版《ADVANCE 法案》。


该法案旨在加快先进核反应堆和下一代核技术部署。主要条款包括:(1)指导核管理委员会(NRC)简化新核项目的许可流程;(2)降低先进核反应堆的某些许可费用;(3)授权能源部提供资金以支付许可证费用;(4)加快对使用已批准设计的现有核基地的新反应堆的许可审批。


对于那些准备在核能领域大展宏图的大佬来说,或许即将进入大展拳脚的黄金时期?


参考资料:

[1] Big tech’s great AI power grab(The Economist)

[2] Sam Altman’s nuclear energy company Oklo plunges 54% in NYSE debut(CNBC)

[3] Sam Altman:核聚变公司Helion将安装第七代设备,上线演示发电(公众号:面向未来的思考)

[4] https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1923891/000149315224018288/form424b4.htm


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