AI POWER ATLAS / 2026
AI 的电，
从哪来
把一台托卡马克拆开，再把一度电的来路画出来。
全球数据中心用电 2024→2030
2030 年基准情景
核电规模上限
01 / TOKAMAK
把「人造太阳」
拆成七层
托卡马克是目前最成熟的磁约束聚变路线。它用环向场线圈把上亿度的等离子体约束在一个甜甜圈形的真空室里，再用极向场线圈控制等离子体的位置和形状。
这台装置里，没有一个部件是多余的。向下滚动，从最外层开始，一层一层拆开。
01 / VACUUM VESSEL
真空室
Vacuum Vessel
第一层，是把等离子体装进一个「瓶子」。双层不锈钢真空室维持约 10⁻⁶ Pa 的超高真空，隔离等离子体与外界，同时承受电磁力、热负荷与中子辐照。
它不是简单的容器，而是整个装置的结构骨架：包层、偏滤器、诊断与加热系统，都挂在它身上。
02 / BLANKET
包层
Blanket / First Wall
第二层，是把中子的能量接住。包层覆盖在第一壁上，吸收中子与热量、屏蔽辐射；在聚变堆里，它还要把中子转化为氚，实现燃料自持。
ITER 的测试包层模块（TBM），就是为这一步做工程验证。材料、冷却与氚增殖，是三个同时要解的难题。
03 / DIVERTOR
偏滤器
Divertor
第三层，是把「灰」排出去。偏滤器位于真空室底部，排出氦灰与杂质，并控制等离子体边缘的热流。稳态热流可达 10 MW/m² 量级，是装置里工况最苛刻的部件之一。
钨、铜合金、主动冷却与可更换 cassette，是它的关键词。偏滤器的寿命，直接决定聚变堆的可用率。
04 / MAGNET SYSTEM
磁体系统
TF / PF / Central Solenoid
第四层，是用磁场把 1 亿度的火球悬空。环向场线圈（TF）产生环向磁场，约束等离子体；极向场线圈（PF）控制等离子体的位置与形状；中心螺线管（CS）感应等离子体电流。
高温超导（HTS）让同样场强下的装置更小、更强。SPARC 的环向场约 12 T，是它能把 400 MW 级 ARC 压缩到可接受尺寸的关键。
05 / PLASMA
等离子体
D-T Plasma
核心，是 1 亿度以上的「火球」。氘氚（D-T）聚变释放中子与能量；等离子体本身看不见，画面里的光是它辐射与装置反射的示意。
真正的难点不是「点着」，而是稳定性、约束时间、杂质控制与连续运行。Q>1 是科学可行性的门槛，不是商业发电的终点。
06 / CRYOSTAT & AUXILIARY
低温与辅助系统
Cryostat / Heating / Diagnostics
外围，是把磁体冷到 4 K，把热排出去。低温恒温器维持超导磁体的低温环境；加热与电流驱动（中性束、射频）把等离子体加热到聚变温度；诊断系统测量温度、密度与位置。
这些系统不直接产生能量，但没有它们，磁体无法工作、等离子体无法点火、运行无法闭环。
07 / THE MACHINE
整机：一台托卡马克的「体检表」
SPARC → ARC
以 CFS 的 SPARC 为例：大半径约 1.85 m、小半径约 0.57 m、环向场约 12 T，目标 Q>1，2027 年首次等离子体；ARC 目标 400 MW 净出力，early 2030s 并网。
注：SPARC / ARC 参数为公开目标值，不代表已实现性能。
02 / POWER FLOW
把 444 TWh
拆成五条河流
美国数据中心 2030 年用电约 444 TWh。天然气、可再生、核电、煤电，各自沿着自己的路径流向数据中心；聚变还在路上。
这不是一条直线的能源转型：煤退、气进、可再生与核补位。下面这张「电力流向图」，用的是《数据表.xlsx》里的同一组数字。
POWER FLOW / 2030
电从五条路来，
汇入同一座数据中心
DATA & NOTES
数字有来路，
判断有边界。
本页用到的每一个数字，都来自《数据表.xlsx》：全球数据中心用电（IEA，2025-04）、美国数据中心用电与电源结构（本报告情景假设）、Meta 2026 Q3 资本开支（Meta，2026-10-21）、Constellation 2025 年报（2026-02-24）。
3D 场景中的托卡马克为示意性结构，部件比例、数量与颜色经过简化，不对应某一台具体装置；SPARC / ARC 的参数为公开目标值，不代表已实现性能。
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