梦晨 发自 纽凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
算力之王黄仁勋，把目光投向了核电！
英伟达旗下风投部门NVentures，参与了比尔盖茨创立的核能公司TerraPower最新一轮6.5亿美元融资， 这是黄仁勋首次涉足核电领域。
这笔巨额融资将用于建造TerraPower的首座商业核电站，位于美国怀俄明州的Natrium反应堆项目。
建成后，这座反应堆将产生345兆瓦的电力，加上配套的储能系统，峰值输出功率可达500兆瓦，足以为约40万户家庭供电。
参与这轮融资的还有参与投资的还包括韩国现代和比尔盖茨自己。
此前，黄仁勋已在多个场合明确表态支持核能。
核能是供应数据中心庞大电力需求的好选项。
我们需要包括风力发电、太阳能与核能的所有能源，不应该给任何能源贴标签。
近期，OpenAI奥特曼支持的核电公司Oklo也完成4.6亿美元融资。
AI巨头抢电的动作，明显加速了。
但为什么是现在，黄仁勋又为什么选中了TerraPower？
近有商业化，远有前沿探索
TerraPower在核电公司中采用了一条独特的技术发展路径：
同时推进两种截然不同的反应堆技术，即有近期可商业化的成熟技术，远期有革命性的前沿探索。
首先是即将商业化的主力技术钠冷快堆 (SFR)。
这项技术最大的亮点是使用液态钠而非传统的水作为冷却剂。液态钠的沸点远高于反应堆的工作温度，因此整个冷却系统可以在接近常压的状态下运行，无需像传统压水堆那样承受高压。这不仅简化了设计，更大大提升了安全性。
TerraPower的Natrium系统集成了一个千兆瓦级的熔盐储能装置，反应堆产生的热量先加热巨大的熔盐罐，需要时再用这些热量发电。
这个储能系统可以在短时间内将电站输出功率从345兆瓦提升至500兆瓦，并持续超过5.5小时。这种独特的储能能力让核电站能够灵活应对电网负荷变化，完美配合风能、太阳能等间歇性可再生能源。
与此同时，TerraPower还在开发更前沿的熔融氯化物快堆（MCFR）技术。
这种反应堆使用熔融的氯化物盐作为燃料和冷却剂的载体，运行温度比Natrium更高。高温不仅意味着更高的发电效率，还能为化工、制氢等需要极高温度的工业过程提供工艺热，是实现工业深度脱碳的潜在关键技术。
这两种技术都属于第四代核能系统的范畴，第四代核能技术共有六种候选路线。
超高温气冷堆（VHTR）最早由华能集团在2023年投入商业运行，成为全球首座第四代商业核电站。
这种反应堆使用氦气冷却，出口温度高达900-1000℃，也能用于制氢和高温工业过程。南非的Stratek Global也在开发类似技术，但进度还比较落后。
钠冷快堆（SFR）阵营最为热闹。除了TerraPower的Natrium，日本东芝的4S设计、加拿大ARC Nuclear的ARC-100、美国GE日立的S-PRISM都属于这一流派。
液态钠冷却、快中子反应、闭式燃料循环是它们的共同特征。这项技术历史最悠久，从上世纪60年代就开始研发，如今终于迎来商业化曙光。
熔盐堆（MSR）可能是最具优势的技术。加拿大的Terrestrial Energy正在开发IMSR400设计，英国的Moltex Energy推出了SSR-W方案，
中国科学院计划到2035年建成多座商用钍基熔盐堆，熔盐既是冷却剂又是燃料载体，低压高温运行，安全性高，还能利用储量丰富的钍资源。
铅冷快堆（LFR）最早由前苏联推动。俄罗斯OKB Gidropress的SVBR-100设计、Atomenergoprom正在建设的BREST-OD-300都使用液态铅或铅铋合金冷却。
铅的化学稳定性好，不会像钠那样遇水燃烧，工作压力低，特别适合长寿命模块化设计。
最后超临界水堆（SCWR）和气冷快堆（GFR）目前还没有明确的商业化公司。
超临界水堆试图把传统轻水堆技术和火电厂的超临界水技术结合在一起。当水的温度超过374℃、压力超过22.1兆帕时，液态和气态的界限就消失了，水进入一种特殊的”超临界”状态。在这种状态下，水的传热效率极高。
气冷快堆则想结合气冷和快堆的优点，用氦气作冷却剂，出口温度可达850℃，配合闭式燃料循环，理论上能把铀资源的利用率提高上百倍，同时大幅减少核废料。
不过氦气的传热能力比水差很多，要达到同样的冷却效果，需要极高的压力和流速。更要命的是，在出现事故时，氦气的冷却能力容易急剧下降，如何保证堆芯安全是个大难题。
各国研究机构都在努力完善超临界水堆和气冷快堆，目前但距离商业应用还有不小距离。
AI巨头的核电布局
2024年起到现在，科技界突然掀起了一股核电投资热潮。这背后的推手，正是AI数据中心疯狂增长的电力需求。
Sam Altman是最最积极的一个，他个人投资了两家不同路线核能公司。
Oklo专注于小型模块化反应堆，主打15-50兆瓦的”迷你”核电站，专门瞄准数据中心市场。
另一家Helion则押注可控核聚变技术，虽然风险最高，但一旦成功将彻底改变能源格局。Altman在Helion上的个人投资高达3.75亿美元，是他个人最大的一笔投资。
相比之下，黄仁勋选择的TerraPower显得更加稳健。
345-500兆瓦的发电规模恰好介于传统大型核电站和新兴小型模块化反应堆之间，既有足够的经济规模，又不会过于庞大。
更重要的是，其配合储能系统的模式让它成为平衡电网的理想选择，这对于需要24小时稳定供电的AI数据中心来说至关重要。
其他科技巨头也都有自己的布局。
亚马逊领投了X-energy的5亿美元融资，计划建设320兆瓦的小型模块化反应堆，可通过车辆运输机动部署。
谷歌与Kairos Power签署协议，计划到2035年购买约500兆瓦核电。Meta则与Constellation Energy签署了20年核电采购协议，
One More Thing
TerraPower不只是一家核电公司，还计划用核技术开发癌症治疗方案。
所用的锕-225是一种α射线放射性核素，可用于肿瘤靶向α疗法的研发。该同位素可以与分子结合，然后分子可以选择性地将锕-225靶向并递送至癌症部位。
锕-225标记的药物产品一旦开发并获批，就可以在最大程度上破坏癌组织的同时，最大程度地降低对周围健康细胞的损害。
（文：量子位）