伊隆·馬斯克表示,他找到了一種方法,透過自行製造一種難以製造的渦輪機零件,來解決 AI 發展面臨的最大瓶頸之一。

馬斯克週六在 X 上寫道:「SpaceX 和 Tesla 正在盡可能快地各自建立每年 100GW 的太陽能生產能力,但未來幾年仍需要天然氣來補充和啟動太陽能。天然氣渦輪機生產的限制因素是葉片和導葉的鑄造。透過在 SpaceX 內部進行鑄造,我們可以將天然氣渦輪機的啟用時間提前最多 18 個月,這是一個重大的遊戲規則改變者。」

這一切的「原因」可以追溯到目前 AI 產業面臨的最大挑戰之一。GPU 短缺仍然是一個問題——例如,Nvidia 最新的 Blackwell 晶片仍有數月的交貨期——但與之並存的是第二個限制因素,即實體電網。國際能源署預計,到 2030 年,全球數據中心的電力使用量將大致翻倍,而燃氣渦輪機製造商 GE Vernova 表示,由於 AI 基礎設施的需求,其生產能力基本上已售罄至 2030 年。

這就是為什麼像 Amazon、Google、Meta、OpenAI 和 Microsoft 等所謂的超大規模公司,紛紛選擇在數據中心旁邊建造私人燃氣發電廠,而不是等待電網供電。在優先考慮風能和太陽能多年後,它們現在都押注天然氣以更快地啟用數據中心。

至於鑄造瓶頸,根據 The Information 報導,燃氣渦輪機最熱部分的葉片運行溫度約為攝氏 1650 至 2000 度(華氏 3,000 至 3,600 度),比其金屬合金的熔點高出約 800 度。這之所以可能,是因為葉片內部有冷卻通道和熱障塗層,以及每片葉片獨特的鑄造方式。全球只有四家公司掌握了足夠的鑄造技術,能夠大規模生產這些零件,而它們目前都已滿載。

讓整個過程特別困難的是,每片葉片都必須鑄造成單一、無裂痕的晶體,在真空爐中緩慢生長,沒有微小的縫隙,這些縫隙會導致普通鑄造金屬在應力下破裂。即使是噴射引擎使用的小型葉片,這也是一個棘手的過程;發電廠渦輪機的葉片尺寸要大得多,這使得以該規模生產且無缺陷的葉片更加困難。

如果 SpaceX 能夠成功——當然,這說起來容易做起來難——這將意味著一個由馬斯克控制的實體將擁有一項製造能力,而目前所有其他 AI 基礎設施的建造者都依賴於一個微小的寡頭壟斷。這將為 SpaceXAI 提供一個優勢,任何資金雄厚但非製造業的競爭對手都難以快速複製。

但這也意味著將有更多燃氣渦輪機快速投入使用,而已安裝的渦輪機已經引發了聯邦訴訟和同行評審的健康研究,質疑其排放的污染。

在田納西州曼菲斯,自 2024 年以來 SpaceXAI 一直運行燃氣渦輪機為其 Colossus 數據中心供電,當地 NAACP 已多次指控該公司在沒有聯邦法律要求的許可證或污染控制的情況下運行渦輪機。該組織擔心,像這樣的渦輪機排放會產生形成煙霧的化合物和甲醛等有害化學物質,這些污染物與哮喘、呼吸系統疾病和某些癌症有關。(該數據中心鄰近已面臨嚴重工業污染的社區,曼菲斯大學的研究人員表示,在其自己承認有限的分析中,由於數據中心的影響,空氣污染「稍微惡化」了。」

但曼菲斯碰巧是最顯眼的案例。在任何地方,只要燃氣渦輪機已成為數據中心電力短缺的標準解決方案,同樣的鬥爭就在上演。在維吉尼亞州的「數據中心走廊」,皮埃蒙特環境委員會委託進行的一項研究,利用美國環保署自己的 COBRA 健康影響模型,發現單一設施八台全時運行的燃氣渦輪機的排放,可能影響跨越多個縣的 250 萬人——對邊緣化社區的影響最為嚴重——每年估計會導致 3.4 至 6.5 人過早死亡,相當於每年造成 5300 萬至 9900 萬美元的健康相關損失。