電是西方世界的發明。西方靠他,引領了第二、三次工業革命。但是,時代變了。當第四次工業革命大幕拉開,人工智慧降臨到人類科技的頂端,當量子技術引領人工智慧,只要人類科學認知還侷限在量子物理原理框架內。站在電技術之巔的中國,將提前終結西方霸權,期限?十年之內。
電能是未來天花板
現在,我們可以肯定的地說,未來人類社會,是個智慧社會。而智慧社會的底層是演算法和算力。演算法可以無限突破人的智力和創造力。但算力卻受制於電力。據研究,人類最高算力飛速進步,每過六個月,算力可增加十倍。算力增加,耗電量同步增加。英偉達CEO黃仁勳說,未來十年算力將提高百萬倍。耗量量尚未算出來。但黃仁勳斷言,僅美國資料中心耗電量就將達到現在全球發電量的3429倍。
這是基於電子技術的耗電量。如果量子計算呢?同樣耗電,因為它需要強大的製冷做輔助。核聚變發電前,也是極度耗量。人類的科學研究,大抵都要先實現超高溫或極低溫的環境,這也是天量的耗電。人類的生產、生活朝全面電動化邁進,這是必然趨勢。原因無他。一則是用電方便、便宜又幹淨,人類現有商用發電技術造成的汙染可集中治理;二則用電做原動力,可讓人工智慧更快響應,遠非內燃機可比。
所以,不久的將來,隨人工智慧滲透到人類生產生活的每個細胞,固定場境全部靠電毋得一說,移動場境會很快全電推進。智慧工廠、智慧城市、聰明工具、無人碼頭、無人礦山、無人機車,等等等等,無一例外。
就連打仗也是如此。過去打仗,打的是炸藥、石油,未來打仗,將主要靠電。
所有電子作戰系統全靠電驅動,能量越大,功能越強大。雷達看得越遠就越耗電;衛星聯得越遠越耗電;電子戰能力越強越耗電;通訊距離越長越耗電。
未來新能量武器靠電供能,鐳射武器,電磁武器,次聲波武器,電磁炮,微波武器等等,全是電驅動的。
電磁彈射靠電,彈的東西越重越耗電,越遠越耗電。不僅彈飛機,還可彈導強,彈衛星。
無人作戰武器,如無人機、無人艇、無人戰車、無人崗哨,全部要全電驅動,中小型的要自帶儲電裝置。
上述所有這一切,都需要靠電力保障,許多裝置還需要瞬時釋放天量的電能,是真正的耗電大戶。天量的耗電證明:現有已知的科學框架下,人類進步水平的天花板是算力,那算力的天花板就是電力。
發電:中國無可匹敵
未來人類用電,短期地為主,天補充。地是指靠來自地球的化石能源以及地熱發電,潮發電;天是指光、風發電。中期天為主,核裂變補充。長期靠核聚變。好巧不巧,這方方面面,中國已全部站在世界頂端。
火電,最先進。我國擁有世界最先進火電技術,轉換效率最高,綜合熱效率達到48.6%。
水電,更牛B。我們水電技術先進。世界單機容量最大的水輪發電機組誕生在我國,發電機額定效率達到99%,機組最優效率達到96.7%,基本上對水能已“吃幹抹淨”。
裂變電,已超越。我們核裂變發電技朮領先。華龍一號堆,國和一號堆,這兩個機組是“國家名片”,擁有完整智慧財產權,具有國際領先水平。實現了標準化設計、工廠化預製、模組化建造、開頂化施工、整合化供應、批次化建設、智慧化控制。
第四代核能,我們也走在世界前例,特別是釷基鹽熔核反應堆已經上船,作為三十萬噸級集裝船的主動力。玲龍一號透過核動力系統更是獨步全球,它佔地只有120平方米,系統直經10米,高度15來,其核反應堆主體只有一個家用冰箱的體積,發電功率竟達到12.5萬千瓦,妥妥的一個核充電寶。適宜部暑在海島或作為海上浮動電站,軍民結合,為大型電子武器、鐳射等提供豐沛電力,極具戰備意義。
我國核廢料處理技術取得重大突破,也是全球領先。啟明星二號能變廢為寶。給我國核裂變發電開拓了巨大的空間。
新能源,沒對手。我國光伏發電世界第一,其技術、材料和產能,我國佔全球八成。呈碾壓優勢。它在無人機、空天飛行器、跨界域飛行器、空間站、衛星、航天器都有十分重要的應用。
電機,不落後。永磁電機我們卡歐美脖子。華為電機勇奪世界第一,運用先進的技術、材料,轉得更快更穩更耐用,還節能環保。它的轉速可達25000轉/分,全球最快。最高效率可達98%。
電機是電能源轉換工具,在生產生活和軍事上的應用,可說是無處不在,無孔不入。
聚變電,較實在。這個問題,一是太專業,二是變數大。所以,最頂尖專家也說不清中美孰優孰劣。我為啥只提及中美,不說其他國家?因為未來重大前沿科技,只存在中美雙雄競爭,其他的,對不起,一邊涼快去!
中美核聚變,為主的技術路線各不相同。地球上核聚變要求高溫條件,溫度要上億度,比太陽中心還高,因太陽有高壓,地球上無法達到,只能從更高溫度設法。怎麼達到呢?中國是磁約束,用磁場,類似於磁懸浮;美國是慣性約束,用高能鐳射點火。現在進展都很快,進度也差不多。誰能率先勝出?不好說。
但我講兩個細節。一個是中國有個部級幹部說了:世界第一度商用核聚變電一定在中國誕生。請注意,他說的是“商用”。他的依據,也就是我說的第二個細節:以中國無與倫比的碾壓式的技術工程和製造能力,哪怕你美國最先發明,也是中國首先商用。你技術再先進再保密,中國人看一眼就會“懷孕”!
輸電:中國獨步天下
超高壓輸電裝置全國產化,達到世界先進。特高壓輸電技術、裝置、生產世界領先,所有國際標準都是中國的國家標準。遠距離大容量輸電,損耗特別低,比超高壓低一半。
特高壓輸電,十分利於把沙漠清潔電能輸向人口集中用電區。在核聚電大規模商用前,沙漠光伏電將是主要供應來源。中國西部、美國西北部、中東、非洲,將是集中產能區。這些地方的電能要送到其他地區,只能依靠特高壓輸電。
對外合作也會創造機遇,能源大國可用特高壓輸電網出口電力。東南亞,中亞、西亞、中東、非洲地域有了聯結的新渠道、新網路。有利於我國的地緣戰略。可以設想:今後亞、非大陸上,會織成一張中式電網。
儲電:中國略勝一籌
我國儲能技術多元發展。
電池,產業鏈碾壓。電池國際領先。鋰離子電池、壓縮空氣儲能雙領風騷,納電池、固體電池異軍突起。
中國電動汽車電池全球市佔率75%,中國在電池產業鏈的各環節,已佔據從原材料到零元件生產供應的絕對優勢。
充電,中國先行佈局。充電樁80%在中國。車用充電轉換器,中國已領先一步。
電容,中國不會落後。大型電容方面。說一件事,講一件成果。一件事:中國航母福建號,電磁彈射用的電容儲能,美國航母用的飛輪儲能。一個成果:去年10月,中國新一代大功率石墨烯超級電容問世,代表世界先進水平。結論,已不難得出了吧?!
儲電,是電能調蓄的工具,沒有儲電,電能要浪費四分之一到三分之一。儲電,也是移動裝置電推進的主要能源,是智慧操控的唯一能源。各種移動機械、工具全靠它。各種微型無人作戰武器、電子武器、新動能武器全靠它。
電轉:中國一騎絕塵
電轉,即電磁轉換。中國國寶專家馬偉明,他和他的團隊,搞的成果,比美國先進十到二十年。
電磁彈射,馬上大量應用。彈導彈,彈火箭,彈衛星。這都是指日可待之事。其效率其成本,比火藥和燃料發射,不知高到哪裡去了。
電磁炮,獨門利器。電磁武器,中國大部領先。
太空電站,中國先邁一步。我國己公佈太空發電站專案,並已完成世界首個太空太陽能電站地面驗證系統透過驗收。
太空太陽能利用,有兩個關鍵環節:一是發電。這方面我國全面佔優,我們有最先進太陽能電板,最薄、最好摺疊、最高效,綜合成本最低。運上去,中國透過可回收火箭,也可能透過電磁彈射,運費較低。
第二個環節是輸送。你不可想象,會拉根電線連線天上地下。那怎麼送呢!那得要先把太陽能變成電,再把電能轉換為電磁能。然後,發射電磁波到地面接收站,地面接收站再把電磁波轉換成電能。這個過程,電的損耗太高了。全世界科學家都在攻關。
中國肯定在第一梯隊。據說日本這方面技術強一些。我看不要緊!以未來五年東昇西降的深度演進,以日本人精於算計、服膺強者的民族性格,不出五年,他一定會屁顛屁顛地來求中國合作的。哎,我怎麼眼前浮現日本前首相安倍呀,他屁顛屁顛跟跑特朗普,在高爾夫球場摔個仰八叉,樣子著實惹人發笑。可憐的安倍,想推東亞一體化的安倍,死得真是不明不白呀!
在現在和可預見的中、遠未來,中國發電、輸電、儲電、轉電技術總體全面領先、部分遙遙領先。中國去年發電量相當於西方七國發電量總和,是美國的2.25倍。
總之,電的技術對未來科技、工業、金融、服務業、教育、軍事、人類生活的影響是根本性的、決定性的、全域性性的!未來的智慧世界,電力短缺是必然的。誰擁有最先進的電技術,誰擁有最大的發電量,誰把電輸送得最遠最便宜。誰就能......不要太傲驕,不要太出彩,結論,您就自個兒作吧!