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核聚變突破性進展 美國正掀起驚濤駭浪

—坐穩了,美國正掀起驚濤駭浪

周二,美國能源部如期召開了新聞發佈會,公佈了勞倫斯實驗室聯合核聚變的突破性進展,通過向目標提供2.05兆焦耳的能量,從而超過了核聚變的閾值,最後產生了3.15兆焦耳的聚變能輸出,這其中產生了53.66%的能量增益,試驗完成於12月5號,試驗地點在北加州。今天,全世界會有無數人在思考這項成果會給未來的世界帶來多少翻天覆地的變化。

坐穩了,美國正掀起驚濤駭浪

周二,美國能源部如期召開了新聞發佈會,公佈了勞倫斯實驗室聯合核聚變的突破性進展,通過向目標提供2.05兆焦耳的能量,從而超過了核聚變的閾值,最後產生了3.15兆焦耳的聚變能輸出,這其中產生了53.66%的能量增益,試驗完成於12月5號,試驗地點在北加州。

有朋友可能不熟悉兆焦耳這個能量單位,一個功率為1000瓦的電器使用1小時所消耗的能量就等於1千瓦·小時,也就是我們俗稱的1度,1千瓦·小時等於3.6兆焦耳,因此,1兆焦耳就等於一個278瓦的電器使用1個小時所消耗的能量,即0.278度。

美國能源部公佈的數據中的2.05兆焦耳相當於569瓦的電器1小時所消耗的能量,即0.569度;而3.15兆焦耳相當於875瓦的電器一小時所消耗的能量,即0.875度,增益部分就是(0.875-0.569)=0.306度。

今天,全世界會有無數人在思考這項成果會給未來的世界帶來多少翻天覆地的變化,如松班門弄斧,希望起到拋磚引玉的作用。

第一,當然是工業中心的大遷移。

在大規模開採和使用化石能源之前,人類處於遊牧或農耕社會。

英國1688-1689年光榮革命之後建立起更先進的社會治理體系,即憲政體系,這為工業革命奠定了制度基礎,然後又制定了《權利法案》,這是一部保護私人財產的法案,這是工業革命的基石,科學技術的發展為工業革命奠定了技術基礎,而煤炭能源的開採和利用奠定的是能源基礎,在工業革命的伊始時期英國的煤炭產量一直是世界領先,隨着工業革命的不斷推進,讓英國奠定了日不落帝國的地位。

此後工業革命的浪潮開始衝上歐洲大陸,德國的魯爾區是當時歐洲著名的煤炭產地,該地迅速成為德國的工業重鎮,緊隨其後的當然就是德國的迅速崛起。

從19世紀後期開始,美國的煤炭產量開始大發展,美國的工業化也開始加速推進,這就是人們熟知的美國黃金時代。

但從19世紀末期開始美國迅速建立起新的工業優勢,源於美國成了世界最主要的石油產地,石油比煤炭的優勢是顯而易見的,在二戰之前美國的石油產量一直佔全球的六成以上,很多人說美國用石油打贏了世界大戰,諸不知也正是能源的更新疊代(即石油開始佔據越來越重要的地位)讓美國成為工業化水平最高的國家。石油的大規模開採和利用,是汽車行業產生並發展的基礎,也讓石化工業出現了快速發展,而交通運輸行業、電力和肥料工業的進步讓傳統農業過渡到現代農業,讓農業活動的效率出現了躍升,汽車、石化等基礎行業的快速發展帶動了無數細分行業的快速發展,推動了工業活動的不斷繁榮,交通運輸方式的進步擴大了人的活動半徑,這直接推動了城鎮的繁榮,等等,石油行業的大發展是美國工業化飛速進步的基礎。

二戰之後,美國的石油產量佔世界的比例不斷下降(從七十年代初期開始美國的石油總產量也開始下降),與此同時波斯灣和前蘇聯地區的石油開採行業獲得了超常發展,歐亞大陸充沛的石油供給讓歐洲迅速完成了戰後重建,亞洲也開始快速推動工業化,製造業的重心又轉移到了歐亞大陸,這就是我們今天所看到的全球經濟格局。

以煤炭、石油為核心的能源供給就像一個無形的繩索在牽引這全球工業中心的不斷遷徙。

核聚變所提供的是清潔的、無窮無盡的、價格非常低廉的能源(這當然還需要技術的不斷進步),如果一個國家具備工業化不斷發展的社會治理體系(這是所有問題的基礎),又能率先依託核聚變建立起自己的能源供給體系,自己的能源供給水平相對其他地區就會具有碾壓性的優勢,未來就會成為全球新的工業中心,當然也會成為未來全球最繁榮的地區。

未來各大國(含歐盟)之間關於核聚變技術的競爭將更趨白熱化,源於一旦落後就會落後整整一個時代。

這一點是完全可以理解的,人類所有的活動都建立在能源供給的基礎上,人類的進步史就是一部開採與利用能源的歷史,高能耗的工業活動更嚴重依賴能源供給,因此沒有化石能源的大規模開採與利用就沒有工業革命,而社會商品總成本中的大約四成也都是能源成本,所以,能源供給的水平就是工業活動中最核心的內涵,也就代表了一個國家的工業化水平,當然就會引領工業中心的不斷遷徙。

第二,大約十年的能源危機已經如箭在弦

次貸危機之後,基於太陽能、風能等行業的快速發展,再加上2014年之後國際油價的低迷導致石油勘探行業的收益下降,這直接導致2015年之後油氣勘探投資的長期低迷,見下圖。

 

坐穩了,美國正掀起驚濤駭浪

根據專業企業的統計數據,2022年的勘探投資額將比2021年增加4%左右,但考慮到2022年全年美元的通脹率超過7%,所以扣除通脹之後的實際投資金額依舊是明顯萎縮的。

勘探投資活動的長期低迷已經直接導致新增石油儲量的下降,研究公司Rystad Energy的報告顯示。2021年全球新發現油氣總儲量是最近75年來最差的一年,這意味着未來油氣的新增產量在快速萎縮。

上述的基本面決定了油氣市場已經積累了深刻的供需矛盾(至少是潛在的供需矛盾),這就是美國政府快速拋售儲備的根源,這直接導致了美國戰略石油儲備數量的飛速下降(下圖)。但拋儲只能延緩問題爆發的時間,卻從不能解決問題。

 

坐穩了,美國正掀起驚濤駭浪

美國有專業機構預計核聚變電站可在10年左右投入實用,至目前為止核聚變的初創企業已經融資48億美元;日本大型資源開發企業INPEX正在核聚變實用領域進行投資並預計在2035年投入實用,雖然這些預計的時間點還會有變數,但核聚變能源時代的到來卻不以任何人的意志為轉移,但這也是一柄達摩利斯之劍。

無論是對煤炭、石油、天然氣等化石能源的投資(包括勘探、開採和基礎設施建設等)還是對風能、太陽能的基礎投資,都是被動接收太陽能的行業(參考12月12日的文章《如松:核聚變是什麼玩意?我們正站在新時代的起點上!》,可以將這些統稱為傳統能源行業),對這些行業的投資都是長期投資,短則十幾年長則數十年才能回收成本,核聚變能源是人類模仿太陽活動來主動生產能源,是真正的新能源,新能源相對傳統能源在環保、成本、能量密度等方面都具有碾壓性的優勢,既然十餘年之後核聚變能源就將投入實用,能源企業還敢在傳統能源領域進行長期投資嗎?

基本可以預料的是,未來對上述傳統能源行業的投資會急劇萎縮,新增能源產量會急劇萎縮,但舊的油田、氣井、煤礦的產量會不斷下降,有些還會因產量枯竭而退役,以油氣為核心的傳統能源供給的剛性就會越來越強,就會爆發長期的能源危機。

既然核聚變能源時代已經到來,沙特俄羅斯等產油國的經濟模式就已經難以為繼,就急需為經濟轉型籌集資金,當油氣的供給越來越具剛性之後,他們必定會通過壟斷優勢操控價格,讓能源危機不斷深入。

不要以為美國爸爸會壓制石油危機的爆發,這只是幻想。首先,傳統能源行業投資的長期萎縮就會產生供給缺口,讓他們沒能力壓制危機;其次,美國、日本、意大利等多數歐美國家的債務水平都已經遠遠超過了公認的警戒線,只能通過貨幣貶值、稀釋債務才能化解今天的債務困局,他們會樂見能源危機的到來以推升通脹進而達到稀釋債務的目的,這可以讓產油國來承擔道義上的責任,又可以讓自己的債務可持續,相當於婊子也當了牌坊也立起來了。

第三,自然是軍事上的。

開頭所說美國核聚變試驗中輸出的能量是3.15兆焦耳,相當於0.875度,既然通過可控的方式可以實現這么小規模的聚變能量釋放,而核聚變就是氫彈的原理,意味着未來就可以實現氫彈的小型化,甚至可以用核聚變技術來製造炸彈和導彈,這當然是軍事技術的革命性的進步。

一旦核聚變小型化得以實現,由於核聚變幾乎可以提供無限的動力,飛機、軍艦、潛艇的軍事活動就幾乎不再受到距離的限制,而強大的動力又可以大幅提升航速,尤其是無人武器(比如無人飛機、無人艦艇和潛艇)可以使用核聚變能源之後,戰鬥力會空前放大。

雖然我們不是軍工行業的專業人士,很難真正洞察核聚變技術給軍工行業所帶來的真正影響,但卻知道核聚變技術必定會給軍工行業帶來革命性的進步,會徹底改變戰場規則。

核聚變是全新的一代能源,人類將從此進入星辰大海。

責任編輯: 方尋  來源:如松 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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