谷歌、亞馬遜為什么紛紛采用小型模塊化反應堆？作為核能源，這項技術(shù)成熟了嗎？

成熟的核電站

眾所周知，AI的背后是顯卡，顯卡的背后是能源。這是因為燒顯卡需要大量能源。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心無論是液冷、水冷、風冷都跟不上燒顯卡的速度。

所以，谷歌、亞馬遜、微軟包括甲骨文紛紛把目光投向了小型模塊化反應堆，也就是SMR。

從字面意思來看，SMR是Small Modular Reactors，就是傳統(tǒng)核反應堆的小型化、模塊化。

核反應堆大家都了解。原理是利用核裂變產(chǎn)生的巨大能量，然后傳遞給冷卻劑（比如水），再通過熱能轉(zhuǎn)化成電能。形象的比喻就是，核電站發(fā)電就類似于燒開水。

人類第一座反應堆誕生于1942年。經(jīng)過80多年的發(fā)展，核電站的技術(shù)相當成熟，但是要求很高，包括選址、施工、設計、建造、運營等各個方面，是典型的大資金、重投入、周期長的國家性項目。

有多貴呢？一個百萬千瓦級核電站，目前國內(nèi)單臺100億人民幣起步，前期建設時間5年。這還沒算上運營的費用。

于是，SMR產(chǎn)生了。

模塊化趨勢

可以把SMR當做云計算來理解，核心在于“模塊化 解耦化 一體化”。從設計開始，就以最小化的單元入手，貫穿在部署、實施和運營的全生命周期。盡管輸出功率相對小，但建造面積小、投入資金少、建設周期短，回收快，頗受資本青睞。

比較典型是2008年法國的“Flexblue”的浮動式核電站設計，這是一個長100 米、直徑15 米圓柱體，重達1.2萬噸，內(nèi)置50兆瓦~250兆瓦的核動力裝置，運到海上下潛即可使用。Flexblue通過海底電纜將電量運送到地面，可為少到10萬、多到100萬人口規(guī)模的用戶提供電力。

美國、俄羅斯、韓國等都有類似的產(chǎn)品，技術(shù)路線不同，同樣遵循最小化模塊設計的理念，方便生產(chǎn)、運輸、建設和運營。

現(xiàn)在，SMR已經(jīng)發(fā)展了3代，正在走向第四代，使用的反應堆技術(shù)和燃料循環(huán)技術(shù)也是百花齊放，如高溫氣冷堆、鈉冷快堆、熔鹽反應堆等，采用了閉式燃料循環(huán)、增殖燃料循環(huán)等，具有高度安全性能、大大提高商用化，降低了建設成本和投資周期。

SMR輸出的功率有多少？

國際原子能機構(gòu)（IAEA）把SMR 定義為發(fā)電功率輸出小于或等于 300 兆瓦的反應堆。300兆瓦什么概念呢？可滿足60萬人口規(guī)模城市的居民用電?；蛘叩韧?000個小型數(shù)據(jù)中心（每個按照1KW計算）的用電。

大眾所熟知的OpenAI 的山姆?奧特曼投資的核能公司的反應堆，功率約為 15 兆瓦，可以為3~5個大型數(shù)據(jù)中心供電、能帶動1萬臺左右的服務器了。

面臨這種機遇，美國科技公司怎么會視而不見？要么直接購買SMR的用電服務，要么直接投資。

國外巨頭紛紛入局

亞馬遜是兩種皆有。2024年10月，亞馬遜領投了X-energy的5億美元融資輪，第一階段預計產(chǎn)生 320 兆瓦電力，最終可能擴展到 12 個 SMR，總功率達 960 兆瓦。2024年3月，亞馬遜以 6500 萬美元收購了 Cumulus Data 的原子數(shù)據(jù)中心，可使用其中的480~960 兆瓦電力。

谷歌則與凱洛斯能源公司簽署了合作協(xié)議，計劃從多個SMR購買核電，以滿足其數(shù)據(jù)中心的電力需求。當前，谷歌已訂購了6至7座SMR。不過，這些反應堆預計 2030 年運營，能生產(chǎn) 150 兆瓦電力。

9 月，甲骨文獲批三個 SMR 的建筑許可證，用于超過1吉瓦 AI 計算能力的數(shù)據(jù)中心供電，但未透露建造方和上線時間。

微軟那邊，則聘請了核技術(shù)總監(jiān)來監(jiān)督 SMR 開發(fā)，此前還與 Helion 簽署了電力購買協(xié)議，預計 2028 年左右開始供電。

美國、加拿大、英國和法國等國家，都加大了對SMR的支持力度。

中國的玲龍一號（ACP100），是全球首個陸上商用模塊化小堆。預計在2026年建成投運，每年發(fā)電量可達10億千瓦時，可滿足海南省約52萬戶家庭用電需求。

從這些信息可以看出，SMR正在快速落地，成為資本重點投資的賽道之外，也將為IT提供大量清潔能源。

最后一個問題，中國SMR賽道什么時候啟動？