在人工智能、机器人、无人驾驶汽车不断刷新想象的今天,未来科技的发展背后有一个常常被忽视的关键——电力。
人工智能的每一步发展都离不开电力,没有电力,就无法支撑这些高科技的持续演进。
能源,正在成为决定一个产业能以多快速度扩张的瓶颈。
在中美竞逐科技主导权的当下,电力必须始终稳定不断。业内专家指出,未来对断电的容忍度将趋近于零。那么,在电力这场竞赛中,中国与美国究竟谁更胜一筹?
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回望电力发展的历史,两千多年前西晋的张华,在梳头时便注意到噼啪作响的静电现象,只是当时的他并不知道那叫做放电,更无从预料这种奇特的物质会在后世成为推动第二次工业革命的最大动力。
真正把电力当作一门学问系统研究,是从1600年英国人吉尔伯特开始的,之后法国人杜伐发现了电极的相斥相吸,欧洲各国纷纷投入其中,而美国在这方面的起步其实并不算早。
人类正处于历史上最大规模的科技革命之一,从AI到机器人再到无人机,技术正在重塑一切。在迈向未来的同时,有一个基础性环节常被忽略——电力。以ChatGPT的一次搜索为例,其耗电约为0.3瓦时,相当于点亮一盏LED灯或运行电脑数分钟的能量。
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这数字看似微小,但当它乘以全球每天数十亿次调用时,能源需求的激增便一目了然。技术越先进,对电的胃口就越大。
仅数据中心一项,其电力消耗预计到2030年将翻一倍。
传统的电力生产多在发电厂完成:燃料燃烧产生热量,热量将水变成蒸汽,蒸汽推动涡轮机,磁体在线圈内旋转,通过电磁感应发电。业内人士指出,新一轮新兴产业中最具代表性的正是人工智能,而支撑它所需要的所有数据中心和算力,都离不开庞大的电力供应。
因此,当各国角逐塑造下一个世纪的关键技术时,稳定而充沛的电力是这场竞赛的根基。
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从中美两国的电力发展曲线上看,中国自2010年之后虽然增速有所放缓,但依然保持着稳健的增长态势;反观美国的数据,则几乎已经处于停摆的状态。
英国能源研究院在2024年中旬出台的《世界能源统计年鉴》里,对各种发电方式以及电力配套设施进行了详细评估,其中中国的电网规模和电力储能系统,已经占到全球的一半以上,这个比例本身就足以说明问题。
电力的差距还在向企业层面延伸。有人曾对两国电力上市公司进行过比较,发现从2000年之后,美国电价的持续下跌让电力经营环境愈发艰难,美国电力企业的盈利能力大约只有中国同类企业的一半,越来越多的公司开始变卖资产、准备离开美国市场。
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而在中国,电力企业则不断扩大规模——只要国内电量使用强度增加10%,这些企业就能获得显著的成长空间,形成了与产业扩张同频共振的正循环。
在电源结构上,核电扮演着越来越重要的角色,它是应对光伏与风电间歇性问题的可靠补充——比如在无风无光的时段。
业内人士指出,即便核电在电力结构中只占15%,也能让整个电网更稳定,同时帮助达成零碳或低碳能源结构的目标。
美国正在削减研发经费,例如提议将美国国家科学基金会预算削减57%,其中矛头指向清洁能源和气候变化研究。
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有观察人士指出,中国所有顶尖的科技工程院校都开设了聚焦能源转型的大规模项目,为能源转型所需的工程能力提供支撑;中国的研发空间由高校和研究机构共同驱动,这些机构大多依托资金充裕的大型国有企业。
企业界人士表示,中国尚未完全掌握远海风电,太阳能电池和热水器等仍有进一步提升空间,可以将价格压得更低、效率提得更高、成本进一步下降。尽管在核电和新能源上大力推进,中国仍是能源净进口国,这是相对于美国的一个短板。
业内人士坦言,从能源安全角度看,中国仍在大量进口石油,也在设法进口天然气;核电装机虽然扩张迅速,但相较于煤电装机量仍只是一小部分,可再生能源亦然。因此,中国仍需持续应对能源安全议题。
那么,所有这一切对全球科技战意味着什么?舆论常常聚焦于谁研发出最好的芯片,谁训练出最复杂的AI模型,谁造出最智能的机器人。
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但如果无法为它们供电,这一切都失去意义。业内人士指出,谈及工业4.0,万物互联,从工厂车间到车辆,任何情况下都无法承受电力中断。
设想一队自动驾驶汽车在高速公路上高速行驶,如果监控这些车辆的某个数据中心发生断电,就可能酿成灾难性事故。因此,未来对断电的容忍度将接近于零。
当然,在现实中,决定科技竞赛结果的因素还有很多——人力资本、资金投入,以及AI领域的芯片可及性。但若仅以能源的可得性和成本作为唯一标尺,中国将赢得这场竞赛。
也有观点认为,美国是否能够生产足够电力以维持在AI世界的经济竞争力,是眼下颇具争议的话题;短期内此类风险确实存在,但从长远看,凭借美国国内丰厚的创造力和技术人才储备,再辅以充满活力的私营部门,美国仍具备解决这些问题的能力。
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四十年前中美之间五倍的差距,如今已然掉转方向,中国不仅在装机总量上完成反超,更在电网规模、储能系统和核电专利等关键指标上占据世界一半以上的份额,展现出体系化的领先。
美国电力企业盈利能力仅为中国同行一半,还在不断收缩甚至撤离本土市场;而中国电力企业则随着用电强度的每一次抬升,稳稳获得新一轮扩张空间,与新兴产业深度绑定。
当AI、机器人、无人驾驶把用电需求推向前所未有的高度,谁的电网更稳、电价更低、增量更充沛,谁就掌握了下一个时代最底层的那张入场券,这或许就是这场看不见的电力竞赛,最真实、也最沉甸甸的答案。
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