有一句廣為流傳的話是這么說的：人類文明的本質(zhì)就是燒開水和扔石頭。

而無論是燒開水，還是扔石頭，都要解決一個(gè)最根本的問題：能源從哪里來。

熱能、風(fēng)能、水能、太陽能、氫能等等，隨便一個(gè)都是各大國(guó)的戰(zhàn)場(chǎng)。

那么，目前最熱門的能量來源是什么？可控核聚變。

12月13日，美國(guó)宣布在人類歷史上首次實(shí)現(xiàn)了核聚變點(diǎn)火，立刻被外界冠以“摘下清潔能源圣杯”的頭銜。

那么，這到底是一項(xiàng)什么成就呢？

美國(guó)到底完成了什么？

網(wǎng)上關(guān)于這次實(shí)驗(yàn)的分析鋪天蓋地，作為普通人，我們應(yīng)該怎么理解呢？

美國(guó)進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，用大量的激光脈沖轟擊氫原子，產(chǎn)生的能量完全大于消耗的能量，科學(xué)家稱之為“凈能量增益”。

這是一次核聚變實(shí)驗(yàn)，原理與太陽產(chǎn)生能量的過程比較接近，因此被稱為“人造太陽”。

又因?yàn)橥ㄟ^人為控制了實(shí)驗(yàn)過程，因此被歸入“可控核聚變”。

與目前各大核電站普遍采用的核裂變相比，核聚變產(chǎn)生的能量是核裂變的四倍，是普通化石燃料的千萬倍，同時(shí)還不產(chǎn)生長(zhǎng)期核廢料，也沒有碳排放，因此不少科學(xué)家將可控核聚變稱為“終極能源”。

要想實(shí)現(xiàn)可控核聚變，有兩種方式，美國(guó)這次進(jìn)行的試驗(yàn)，是基于激光系統(tǒng)進(jìn)行的慣性聚變，它在人類歷史上第一次驗(yàn)證了核聚變反應(yīng)“凈能量增益”是可行的，因此具有里程碑的意義。

另一種方式主流的可控核聚變則基于磁約束反應(yīng)堆，也就是托卡馬克環(huán)形反應(yīng)堆，它用磁鐵來加熱和容納氫原子。

目前，中國(guó)在這一領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，2021年年底實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行，冠絕全球。

也就是說，中美兩國(guó)分別代表了可控核聚變的兩種技術(shù)路線，都在為人類尋找真正的終極能源，而且都取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成果。

那么，可控核聚變距離我們究竟有多遠(yuǎn)呢？

未來可期，但還是先以其它新能源為主吧

美國(guó)這次實(shí)驗(yàn)震驚全球，連聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)都親自表示祝賀。

但他同時(shí)還說了一句，各國(guó)現(xiàn)在仍然需要采取措施，減少排放。

意思是什么呢？

可控核聚變的確取得了重大突破，但只能算是一個(gè)階段性成果，距離大規(guī)模商用還有很長(zhǎng)一段距離。

這里邊有個(gè)專有名詞：Q值。

它指的是核聚變裝置輸出的能量與輸入的能力的比例，只有Q值得大于1，才被認(rèn)為是“可以發(fā)電了”。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副研究員袁嵐峰進(jìn)一步指出，Q值達(dá)到10，才有真正的商業(yè)價(jià)值。

因此，無論是中國(guó)還是美國(guó)，在可控核聚變領(lǐng)域，都還處在萌芽階段，我們認(rèn)為，在未來的30-50年之內(nèi)，大規(guī)模商業(yè)化不太可能實(shí)現(xiàn)，更別提應(yīng)用在新能源汽車上了。

我們可以做個(gè)對(duì)比。

以鋰電池為例，最原始的電容器器件誕生于1745年，1800年伏特發(fā)明了最早的化學(xué)電源，1985年日本開發(fā)出最早的鋰離子電池。

就算從1985年開始算，到現(xiàn)在也已經(jīng)有了將近40年時(shí)間。

再比如目前比較火爆的氫能源汽車，世界上第一款氫燃料電池汽車是1968年由美國(guó)通用汽車公司打造出來的，到現(xiàn)在已經(jīng)有50多年時(shí)間，但仍未大量普及。

你可能會(huì)說，現(xiàn)在科技進(jìn)步速度比過去更快，這可能是一種事實(shí)。

但不要忘了，可控核聚變的復(fù)雜程度和研發(fā)成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋰電池和氫燃料電池。

結(jié)束語

美國(guó)在可控核聚變的進(jìn)步值得稱贊，但它也就是剛剛驗(yàn)證了可控慣性核聚變?cè)趯?shí)際上“可行”。可控核聚變肯定有光明的未來，但在現(xiàn)階段，至少在汽車領(lǐng)域，人類主要還是從其它領(lǐng)域?qū)ふ夷茉础?/p>

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