终极能源的窗口，正在被AI撞开

引言： 

从具身智能到 AI for Science，从量子计算到商业航天、脑机接口与核聚变，越来越多曾经停留在实验室中的技术正在走向产业现实。它们或许尚未成为时代焦点，却正在孕育新的未来产业，并重塑人类社会未来数十年的底层基础设施。

而 AI，正成为这一进程最重要的推动力之一。它不再只是一个基础技术，而是在重塑计算、能源、制造与生命科学等关键领域，加速未来产业从科学突破走向现实落地。

因此，BV 关注和投资的不只是 AI 本身，还有那些由原创性技术突破驱动、能够定义未来产业格局的下一代文明基础设施。我们相信，未来产业的诞生往往始于尚未形成共识的技术方向，而真正改变世界的创新，也总是在被广泛看见之前悄然发生。 

《未来序章》是 BV 推出的未来产业观察系列。我们聚焦那些正在开启未来的重要技术方向，记录科学突破迈向产业落地的关键节点，探寻技术突破如何跨越实验室与现实世界之间的边界，并最终成长为推动时代进步的新产业力量。 

因为每一个未来产业的诞生，都始于一个尚未被充分看见的序章。 

先说观点：

BV百度风投投资副总裁谢思为：“AI 算力狂奔正撞上电力天花板，核聚变成为几乎唯一能同时满足清洁、稳定、近乎无限、本质安全的终极能源。作为早期投资机构，我们密集调研后判断：核聚变是 AI 时代的底层能源基座，产业正从“科学验证”迈入“工程落地”的关键窗口期。”

01. AI正在撞上能源的天花板

过去十年，人们讨论AI时关注的是算法、模型和算力。但随着模型规模不断扩大，一个更底层的问题开始浮现：AI的终局，可能不是算力问题，而是能源问题。

黄仁勋在2026年GTC上画了一张图，把AI时代的产业结构拆成五层：App → Models → Infra → Chips → Energy。 

最底层是能源。

从第一性原理进行推演——AI的本质是产生token，产生token需要算力，算力的天花板不在芯片，在电力。 

来看几组数字： 

 数据来源：Goldman Sachs、Bernstein Research 

电力需求已呈爆发式增长： 

• 过去 5 年，中国数据中心电力需求年均增速 24.1%； 

• 未来 5 年，预计年均增速仍达13.0%； 

• 电力成本占数据中心运营总成本50% 以上。 

更大的图景是，到2030年，中国电力总需求将增长至1.35万TWh，到2050年达2.5万TWh。 

那么，将由谁来发这些电？

煤炭——可采年限47年；石油——97%是20世纪发现的；可再生能源——间歇性，需要储能配合；裂变核能——切尔诺贝利和福岛的阴影还没有完全退散。 

而AI带来的电力需求暴增，并不是远期问题。从国内外大厂的动作来看，行业推算训练GPT-6单月耗电7200万度，OpenAI计划部署至少10吉瓦的AI数据中心，阿里巴巴计划未来三年投入超过3800亿元建设AI基础设施，百度曾表示电力是 AI 核心瓶颈，中国电力优势可转化为算力出口。 

因此，AI在倒逼能源革命。

02. 谁来为AI提供下一代能源？

如果说过去几十年核聚变更多是科学家的梦想，那么今天的问题已经变成：人类是否已经具备把这项技术工程化的能力？ 

核聚变不是“另一种核电”。裂变是拆原子，聚变是合原子，物理过程完全不同。 

一组数字可以证明：1公斤氘聚变释放的能量，相当于7,000吨汽油，或10,000吨煤。 燃料重量只有煤炭的一千万分之一。

聚变装置概念图 

聚变有几个在能源方案里独一档的特征：零碳排放，氚半衰期仅12.43年，辐射量极低；能量密度是裂变的4.2倍；氘来自海水，1升海水含的氘，能量约等于300升汽油，全球储量支撑上亿年；新型反应材料，氦3，有机会从月球大量获取；24小时连续运行，不看天吃饭；反应需极端高温高压条件，装置一故障就自动终止，没有临界风险。 

理论上，核聚变的度电成本可以做到0.15–0.3元/度，甚至长期趋近于零。 

在今天看来，核聚变已不再是科幻，而是物理定律允许的可能性。剩下的问题是：我们能不能把可控核聚变造出来？

03. 核聚变，真的开始了吗？

核聚变有个著名段子：商业化永远还有50年，这个段子在2022年12月5日被打破了。 

在那一天，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）在国家点火设施（NIF）中，输入2.05兆焦能量，产生了3.15兆焦——人类首次实现聚变能量正增益（Q≈1.5）。 

不过NIF是惯性约束，服务于核武器研究，离发电还很远。 

更值得看的是磁约束路线的里程碑： 

这里有个关键概念——Q值。Q>1 净能量增益，Q>10 具备初步商业价值，Q>20–30 为规模化商业化门槛。 

目前人类在Q值上的位置：刚跨过1，距离30还有很长的路。

但核聚变的大方向已经没有悬念了，甚至在2026年，我们已经处于从“科学可行性验证”向“工程可实现性”跨越的转折点。 

AI的算力狂奔正在撞上电力的天花板——这不是预言，是一道正在发生的算术题。核聚变不是众多选项之一，而是唯一同时满足清洁、稳定、近乎无限、本质安全的能源方案。“永远还有50年”的段子，已经在LLNL那束激光里被打破了，问题不再是“能不能”，而是“有多快”。

04. 共识形成之前，市场正在押注三种未来

核聚变不是一条技术路线走到黑，目前有三种约束方式，对应完全不同的技术路线和商业化节奏： 

1. 磁约束（托卡马克Tokamak为主）——最成熟、最重

 托卡马克装置 

用环形磁场把一亿度的等离子体"关"在环形容器里。ITER、中国的EAST、HL-2M都是这条路线。 

可稳态运行发电，技术积累最厚。但传统装置体积巨大，造价惊人（ITER耗资超200亿美元），内壁材料在高能中子轰击下寿命有限，发电效率约30%——本质上还是“烧开水”。 

这里有个关键变量：高温超导（HTS）对于核聚变的意义，堪比摩尔定律之于芯片——REBCO带材能在液氮温区实现20特斯拉以上强磁场，托卡马克体积因此可以缩小到传统的1/20–1/10。紧凑型聚变堆从梦想变成了工程问题，就是靠这一技术。 

2. 磁惯性约束（场反位形FRC等）——最激进、最快、风险最大

场反位形（FRC）是新兴路线，结合了磁约束和惯性约束的特点：核反应只在核心区域发生，脉冲式运行，不需要维持稳态等离子体。 

其优势在于成本极低（只需10-15亿人民币），且周期短（5-6年），结构简单维护方便。但物理验证最不充分，Q值还没有可信的第三方确认。 

美国的Helion Energy是这条路线的旗帜，已融资超10亿美元，公司与微软签了对赌协议，承诺2028年前供电50MW。这是核聚变史上第一个有截止期限的商业合同。2026年5月，Helion宣布工厂建设提前于进度，每天几乎都在实现聚变反应，温度已达1.5亿度。 

 Helion Energy 装置结构示意图 

3. 惯性约束——能点火，但不一定能发电

用高能激光或粒子束瞬间压缩燃料靶丸，实现聚变点火。NIF的Q>1突破就在这里。 

物理上实现增益已有先例，无长时间材料约束问题。但能量输出是脉冲式的，转移到电网的技术路线不成熟，短期内可能难以用于民用发电。 

全球主流核聚变装置等离子体性能 

05. AI正在成为聚变最大的加速器

AI不只是聚变的“客户”——需要电力，更是聚变的“加速器”，举几个海外的例子： 

长期以来，核聚变被认为是人类最复杂的工程系统之一。聚变控制涉及上万个参数、微秒级响应、0.01%精度，传统物理模型到了非线性区就失灵。AI用数据驱动替代模型驱动，把"解释不了但确实发生"的规律学到，再通过迁移学习跨装置迁移——这条路走通，聚变商业化时间表可能缩短好几年。 

AI加速聚变概念图

AI具体从以下几个方面加速核聚变：

1. 毫秒级破裂预测——等离子体破裂是核聚变最致命的事故，一次就能损坏价值数亿的装置。AI能提前数百毫秒预知破裂，并有望做到90%以上的精度，自动触发"软着陆"安全熄灭，直接保护装置寿命、延长放电时间。我国的EAST能跑1000秒稳态，和预测-规避能力直接相关。 

2. 磁场微调与形状控制 ——托卡马克里几百个线圈要同时协调维持“甜甜圈”等离子体形状，传统线性控制律搞不定这种非线性、强耦合、多变量的系统。AI通过强化学习在模拟环境中训练数百万次，学会了“直觉式”控制，精度和响应速度远超预设控制律。 

3. 加热优化与稳态维持 ——加热不均匀会引发湍流、冷却聚变堆。AI实时监控温度图谱，精准控制射频波和粒子束的发射角度与功率，“哪里不够热补哪里”，这是实现长时间高参数稳态运行的关键。 

过去，聚变的发展速度受限于科学家和工程师的试错效率；而今天，AI正在把这种试错速度提高几个数量级。原本需要数年才能积累的实验经验，未来可能在数周甚至数天内完成迭代。 

这意味着，AI不仅会消耗能源，也正在帮助人类更快地获得能源。于是，一个前所未有的正反馈开始形成：AI加速聚变，聚变为AI提供终极能源；更强的AI，再进一步加速聚变的发展。

当“能源奇点”遇上“智能奇点”，率先跑通这一闭环的国家和企业，或许将掌握AI时代最重要的基础设施能力。 

06. 全球竞赛已经开始

从资本市场到国家战略，核聚变正在从“实验室议题”变成“基础设施竞争”。 

全球资本的下注

2021–2025 年，全球核聚变私营融资累计突破 97 亿美元，2025 年新增 26.4 亿美元。参与企业从23家增至53家。 

头部玩家的牌面如下： 

有一个信号值得注意：TAE和通用聚变（GF）正在通过借壳上市登陆纳斯达克。人类将第一次把终极能源梦送进股市。 

在美国，公共资金也在加码。ARPA-E在2026年一次宣布1.35亿美元聚变投资，直接把历史累计投入翻了一倍。其负责人说了一句话：“问题不再是聚变是否可能，而是多久能上电网。” 

中国的格局：国家队与民营企业的交织

2025年7月22日，美国核聚变产业协会（FIA）发布《2025全球核聚变产业报告》，美国核聚变产业总融资额突破97亿美元，较2021年的19亿美元增长超5倍，其中2025年新增融资26.4亿美元；国资与私人资本分别占比8.1%、91.9%。 

反观中国，我国的两个“国家队”主体是： 

• 聚变新能（中科院合肥物质院/等离子体所）：注册资本145亿，主攻低温超导托卡马克； 

• 中国聚变能源（中核集团）：注册资本150亿，主攻高温超导托卡马克。 

世界第一台全超导托卡马克实验装置，东方超环 EAST，由中科院等离子所研制。 

从政策端，我们看到了若干条明确的利好信号。2026年1月15日，《原子能法》施行，首次在法律层面明确支持受控热核聚变；“十五五”规划把核聚变列为未来产业重点方向；国家能源局设立200亿元聚变产业基金。 

国家队的定位是“干大事”——建大装置、走主路线（氘氚D-T反应），目标是从科学可行性走向工程可行性。 

那民营企业的定位是什么？

我们的理解是错位竞争、差异化探索：国家队走氘氚路线，民营企业可以探索氘-氦3、氢-硼等无中子/低中子路线；国家队建大装置，民营企业可以尝试紧凑型、可分布式部署的小型装置；国家队走低温超导的成熟路径，民营企业可以更快拥抱高温超导。 

这两者不是竞争关系，是互补关系。大国资投国家队，市场化资金投民营，资金来源天然分层。 

但有一点需要注意：随着聚变产业逐步走向工程化和产业化，地方政府有望成为重要的产业参与者和资源配置力量。在这一背景下，相较于国家级大科学装置，民营企业更需要通过差异化技术路线、明确的产业价值以及独特的生态定位，建立自身不可替代的发展优势。

三条技术路线各有各的赌注——托卡马克是传统正道但漫长，FRC是奇兵但高风险，惯性约束能验证物理但离发电远。全球资本已经下场，97亿美元已经投入，有海外公司甚至敢签带截止日期的商业合同。中国这边，国家队兜底大装置，民营展现技术差异化。路线之争和资本之争，会同时决定这个产业的终局。

07. BV发现

1. 路线赌注是最大的风险

托卡马克是“正道”，但正道意味着漫长且昂贵。FRC是“奇兵”，但奇兵可能走不通。氘氚反应最容易实现，但涉及放射性氚的管理和增殖；氘-氦3无中子辐射，可靠近城市部署，但点火温度高了一个数量级。 

路线选择无绝对对错，核心是概率（成功可能性）与赔率（商业化收益）的权衡。 

2. 团队也许比路线更重要

在没有产品出街之前，团队是唯一可评估的变量。但什么团队最可能成功？ 

我们的观察：“战略型科学家”有可能比“纯学术型”能更快得跑出来。 核聚变不只是物理实验，更是一个超级工程项目——需要融资、招人、搞供应链、管建设、对接政府。纯学术团队在实验室里是顶级的，但在这些“技术之外”的能力上往往短板明显。 

3. “沿途下蛋”：短期收益，难成终局

很多聚变公司会说“沿途下蛋”，比如在实现发电之前，先做高温超导设备、同位素生产、中子检测，甚至聚变航天发动机等衍生应用。 

我们的判断：作为技术验证和收入来源，有价值但体量有限。作为融资叙事，聚变周期太长，投资人需要“沿途下蛋”的里程碑来确认进度和估值。但最终只有一件事重要：Q值（能量增益因子）。 

4. 时间窗口比想象中紧迫

美国在加速。Helion 预计2028年要给微软供电，CFS 2027年SPARC运行，TAE即将上市。特朗普政府公开把核能定位为“AI时代国防基础设施”。 

对于中国而言，未来 3—5 年或将成为核聚变产业发展的关键窗口期。随着技术路线逐步收敛、资本与人才持续集聚，以及工程验证进入重要阶段，能否推动一批民营聚变企业实现具有标志性的工程突破，将在很大程度上影响中国在全球聚变产业竞争中的位置。 

5. 能源范式的终局市值猜想

回看历史，每个时代的底层能源巨头，市值都在万亿量级—— 

如果核聚变真的是AI时代的底层能源基座，那么在聚变整机公司上，一级市场至少百亿美金估值，二级市场至少千亿美金市值。这恐怕不是泡沫，而是历史规律。 

6.为什么是现在？

对于早期投资机构而言，最重要的不是在技术成熟时进入，而是在产业拐点出现时识别变化。我们认为，核聚变正在同时迎来需求侧、技术侧与资本侧的共振：AI带来的能源需求正在快速上升；聚变技术正从科学验证走向工程验证；全球资本和政策资源开始加速聚集。三种力量叠加，使得今天成为重新审视核聚变的重要时点。 

AI和聚变正在形成正反馈——AI不只是用电大户，更是加速聚变工程的关键工具，谁先跑通闭环，谁就卡住了AI时代的基础设施位。产业链的价值锚点很明确：磁体，特别是高温超导带材。而投资人真正要回答的问题，是路线赌注、团队判断、时间窗口、终局市值——这几个问题暂时没有标准答案，但各家公司终将给出自己的回答。

08. BV相信——核聚变将成为AI 时代的终极能源基建

周期极长，没有退出先例，团队评估比产品评估更关键，路线之争远未定论——这些特征决定了聚变投资将始终伴随着争议。 

但从文明演进的视角来看，能源从来都不是一个普通产业。它决定了人类社会能够运行的规模、能够创造的生产力，以及能够触及的边界。 

如果我们相信AI 将持续推动生产力扩张，相信能源会成为 AI 时代最关键的基础约束，相信人类终将像卡尔达肖夫所描述的那样：逐渐掌握一颗行星、一颗恒星、整个星系的力量。不断提升对能源的掌控能力，那么核聚变所代表的意义，或许早已超越一项技术本身。 

它关乎的，是下一代文明基础设施的建设。

本文来自微信公众号“BV百度风投”，作者：探索明日的，36氪经授权发布。