Last Updated on 2025-03-17 12:01 by admin
中国と米国は、初のグリッド規模の核融合エネルギー創出を競っている。数十年にわたる米国のリーダーシップの後、中国は資金を2倍投じ、記録的なスピードでプロジェクトを構築することで追いついてきている。
核融合技術の現状
核融合は従来の核分裂より燃料1キログラムあたり4倍のエネルギーを生み出し、石炭燃焼の400万倍のエネルギーを温室効果ガスや長期的な放射性廃棄物なしで生成する。イグニション・リサーチによると、計画通りに進めば2050年までに少なくとも1兆ドル規模の市場になると予測されている。
米国は2022年12月にローレンス・リバモア国立研究所の国立点火施設（NIF）で歴史的な初の核融合点火を達成し、正味のエネルギー生成に成功した。
資金投資の差
中国は年間約15億ドルを核融合開発に投じているのに対し、米国のエネルギー省核融合エネルギー科学局によると、米国の連邦資金は過去数年間、年間約8億ドルの平均だった。
米国の上院議員と核融合専門家は2025年2月、米国がリードを失わないよう支援するために100億ドルの連邦資金を求める報告書を発表した。
一方、米国の核融合スタートアップへの民間投資は、核融合産業協会（FIA）によると、2021年の12億ドルから80億ドル以上に急増している。世界の民間核融合投資80億ドルのうち60億ドルが米国にある。
中国の急速な進展
中国は2025年1月11日の衛星画像によると、四川省綿陽市に巨大な核融合施設を建設中で、この施設は米国の国立点火施設（NIF）の約2倍の大きさとなっている。
中国の既存の国家トカマクプロジェクトEASTは、フランスのプロジェクトWESTと、原子炉内でのプラズマの最長閉じ込め記録を競っている。
また、中国東部にある7億ドル規模の100エーカーの核融合キャンパスCRAFTは2025年に完成予定で、2027年に完成予定の新しいトカマクBESTも設置される。
人材と材料の課題
中国は現在、他のどの国よりも多くの核融合特許を持ち、日経アジアの報告によると、米国の10倍の核融合科学・工学の博士号を持っている。
また、中国は太陽光発電やEVバッテリーを支配するようになったのと同様に、核融合に必要な高出力磁石、特定の金属、コンデンサ、パワー半導体などの材料のサプライチェーンを独占する動きをしている。
米国の民間企業の取り組み
マサチューセッツ工科大学から生まれたスタートアップのコモンウェルス・フュージョン・システムズは、ビル・ゲイツ、ジェフ・ベゾス、グーグルなどから約20億ドルを調達している。
ワシントン州を拠点とするヘリオンは、OpenAIのサム・アルトマンなどの投資家から10億ドルを調達し、2028年までに系統に核融合電力を供給するというマイクロソフトとの契約を結んでいる。
グーグル支援のTAEテクノロジーズは12億ドルを調達している。
コモンウェルスは2030年代初頭に最初の核融合発電所ARCをバージニア州で稼働させる予定である。
from:How the U.S. is losing ground to China in nuclear fusion, as AI power needs surge
【編集部解説】
核融合技術の開発競争が米中間で加速している状況について、より深く掘り下げてみましょう。この競争は単なるエネルギー技術の開発にとどまらず、AIの急増する電力需要を満たすための戦略的な意味合いを持っています。
まず、核融合とは何かを簡単におさらいしておきましょう。核融合は太陽のエネルギー源と同じ原理で、水素原子が融合してヘリウムになる過程でエネルギーを放出します。従来の原子力発電（核分裂）とは異なり、温室効果ガスや長期的な放射性廃棄物を生み出さないクリーンなエネルギー源として期待されています。
核融合が実用化されれば、理論上は燃料1キログラムから石炭400万キログラム分のエネルギーを生み出せるとされています。これは、エネルギー密度が極めて高いことを意味し、AI技術の電力需要を満たすのに理想的な選択肢となり得るのです。
米国は2022年12月に国立点火施設（NIF）で初めて「核融合点火」を達成し、投入したエネルギーよりも多くのエネルギーを生成することに成功しました。これは核融合研究における画期的な出来事でした。しかし、中国も急速に追い上げており、特に資金投入と施設建設のスピードで米国を上回っています。
中国の急速な進展は、国家主導の戦略的な投資によるものです。年間約15億ドルという政府資金は、米国の連邦資金（年間約8億ドル）を大きく上回っています。また、2025年1月11日の衛星画像によると、中国は四川省綿陽市に米国のNIFの約2倍の大きさとなる巨大な核融合施設を建設中です。
一方、米国は民間投資では優位に立っています。マサチューセッツ工科大学発のスタートアップであるコモンウェルス・フュージョン・システムズやヘリオン、TAEテクノロジーズなどが、ビル・ゲイツ、ジェフ・ベゾス、サム・アルトマンといった著名な投資家から多額の資金を調達しています。
この競争の背景には、AIの急増する電力需要があります。大規模な言語モデルの学習には膨大な電力が必要で、今後AIシステムがさらに複雑化・普及するにつれて、その需要は劇的に増加すると予想されています。アマゾン、グーグル、メタは2050年までに世界の原子力エネルギーを3倍にする誓約に署名しています。
核融合エネルギーの実用化には、技術的な課題だけでなく、人材と材料の確保も重要です。中国は核融合科学・工学の博士号取得者数で米国の10倍を誇り、人材面でも優位に立っています。また、高出力磁石や特定の金属、半導体などの材料サプライチェーンの確保にも積極的に取り組んでいます。
この競争の行方は、単にエネルギー分野だけでなく、AI技術の発展や国際的な技術リーダーシップにも大きな影響を与える可能性があります。核融合技術を制する国が、21世紀の最も重要な技術であるAIの電力源をコントロールすることになるかもしれません。
日本も長年核融合研究に取り組んできた国として、この競争から学ぶべき点は多いでしょう。特に、国家戦略と民間投資のバランス、人材育成、サプライチェーンの確保といった点は、日本の科学技術政策にも示唆を与えるものです。
核融合エネルギーの実用化は、2028年から2030年代初頭に実現する可能性があります。ヘリオンは2028年までに系統連系型の核融合発電の実現を目指し、コモンウェルスは2030年代初頭に最初の核融合発電所の稼働を計画しています。
【用語解説】
核融合：
水素などの軽い原子核同士が融合してより重い原子核になる反応。太陽のエネルギー源と同じ原理で、大量のエネルギーを生み出す。
トカマク型：
ドーナツ型の装置で強力な磁場を使ってプラズマを閉じ込め、核融合反応を起こす方式。
レーザー核融合：
高出力レーザーを用いて燃料を圧縮・加熱し、核融合反応を起こす方式。
プラズマ：
高温で電子と原子核が分離した状態の気体。「物質の第4の状態」とも呼ばれる。
点火：
核融合反応が自己持続的に進む状態。
【参考リンク】
Commonwealth Fusion Systems（外部）
MITから生まれた核融合スタートアップ。2030年代初頭の商用核融合発電所稼働を目指す。
TAE Technologies（外部）
水素とホウ素を用いた安全な核融合炉開発を目指す米国の企業。
ローレンス・リバモア国立研究所（外部）
米国エネルギー省所有の国立研究所。核融合点火に成功した国立点火施設（NIF）を運営。
【編集部後記】
皆さん、核融合技術の進展に注目されていますか？AIの電力需要が急増する中、この技術が私たちの未来のエネルギー源として期待されています。米中の開発競争は2028年から2030年代初頭の実用化を目指して加速中です。もし実現すれば、クリーンで豊富なエネルギーが手に入り、私たちの生活やテクノロジーはどう変わるでしょうか？核融合が「地上の太陽」として輝く日が、思ったより近いかもしれません。皆さんはこの技術にどんな期待を寄せていますか？
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