能源利用方式决定文明的高度

2017-09-14 20:45陈斌
南方周末 2017-09-14
关键词:核聚变内燃机密度

陈斌

这对电动汽车行业是大利好吗?2017年9月9日,工信部副部长辛国斌透露,针对一些国家已经制定了停止生产销售传统能源汽车的时间表,目前工信部也启动了相关研究,将制定中国自己的时间表。这些国家已先行一步:2016年,德国联邦参议院通过2030年后禁售传统内燃机汽车的提案;2017年7月,法国宣布2040年全面禁售燃油车……

以德法等国为参照系,大家不用担心明年就买不到柴油车、汽油车了。各国为什么不立马行动起来,禁售内燃机汽车呢?首先,特斯拉等采用的锂电池技术,其(质量)能量密度只有汽柴油的几十分之一,这导致了纯电动汽车尽管电池笨重庞大,但续航能力还是欠佳。其次,电动汽车的能量补充速率太慢,快速充电再快也快不过用油枪加油。几十年后禁售,意味着各国政府都不太相信车用电池技术短期内能取得突破、能量密度能大幅提高。

不过,这并不妨碍我们畅想内燃机汽车停用后的世界会长什么样。当车子不再烧汽柴油的那一天来临,“石油是工业的血液”之说还能成立吗?有一点可以确定,中东等产油地在世界经济与政治中的地位会一落千丈。中国的长久忧虑“马六甲海峡航道被中断了怎么办”会烟消云散,中国围绕着石油供应安全而展开的外交布局也会失去存在的必要,这对中国来说是巨大的战略改善。

这一天会以什么样的方式到来?没有人会知道,但不妨大胆推理一下。

对能源的利用方式决定了文明的高度。当蒸汽机以水火相济之力代替人力、畜力与初级自然力(如水力)时,生产效率有了一个飞跃式提升,从英国开始,人类进入了工业文明时代。当电力、磁力与内燃机使用化石燃料产生的热力等相继登场,生产效率又有一次陡峭的提升,人类进入电气化时代,一些国家(如美国)借此实现了弯道超车。电动机的发明是要早于内燃机的,但汽车工业一百多年来的主流驱动技术是内燃机。这足以说明内燃机汽车是市场的选择,也似乎预示着未来即使内燃机退出历史舞台,取而代之的也未必是蓄电池+电动机。当然,未来之星必须是比内燃机技术更高、成本更低的能源利用方式。

接下来开个脑洞。20世纪中叶出现了第一座核电站,人类掌握了可控核裂变技术,实现了对核能的民用,这是一个新时代的开始。在21世纪,人类若是掌握了可控核聚变技术,意味着长期困扰人类的能源问题彻底解决,将开创了人类历史的新纪元,人类将没有必要使用污染大、对环境不友好的煤与石油,也没有必要使用供给不连续、不稳定且能量密度低的风能与太阳能。烟波浩渺、茫茫无际的海洋将成为人类取之不尽、用之不竭的能量宝库。天下至柔者水也,但组成重水的氘氚蕴含着创生宇宙、孕育星辰的洪荒之力,这才是名副其实的新能源。运用可控核聚变是内燃机退出市场的一条可能历史路径。

有能力掌握可控核聚变技术的只可能是中美这样的大国。向可控核聚变进军,需要雄厚的资源、技术的系统化积累及强烈的动机,只有极少数大国才具足这些条件。可控核聚变一旦成为可能,将重塑整个世界的经济与政治形态,所有的经济与政治教科书都要撕了重写,生活在未来的人看我们,就好像我们看生活在前工业时代的人。

也许人工智能在这个进程中能立下奇功。当奇点来临、强人工智能或超人工智能成为可能之后,人工智能也许会替人类实现基础科学原理上的突破,发明驾驭“人造太阳”的新方法,或至少开发出大幅度提高电池能量密度的新技术,或以我们目前意想不到的方式掀起一场能源利用方式的新工业革命。

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