在人工智能、机器人和无人驾驶所勾勒的未来产业蓝图里,有一个常被忽略的关键要素正在浮出水面,那就是电力。人工智能从研发到部署,每一个环节都离不开稳定供电,没有电,一切高技术都无从谈起。
能源正在成为决定一个国家能否快速扩张高科技产业的瓶颈所在。在中美两国竞逐科技高地的当下,电力供应必须持续、稳定、随时在线,任何形式的断电都会被视为不可承受的风险。
按照相关统计,中国经常使用生成式人工智能的人口比例已超过三成,绝对数超过五亿人。孙建卫说,以前查资料要不断在多个搜索引擎之间来回切换,如今很多问题在DeepSeek里就能一次解决。
五亿这个数字背后,是人类正在经历的一次规模巨大的技术变革,人工智能、机器人、无人机等新技术正在重塑生产与生活的每一个环节,但这些变化的能耗代价,往往被放在了聚光灯之外。
以一次主流大模型的搜索为例,单次能耗大约在零点三瓦时上下,相当于一只LED灯泡点亮几分钟。这个数字看似微不足道,可一旦把它乘以全球每天数十亿次的查询规模,能源需求的量级就会陡然抬升到令人咋舌的高度。
技术越先进,对电力的胃口就越大,这几乎是一条铁律。仅数据中心一项,预计到2030年,其电力消耗将比目前翻上一番,这是所有讨论科技竞争时无法绕开的现实。
传统发电依赖火力电站,燃料燃烧产生的热量把水烧成蒸汽推动汽轮机旋转,磁体在线圈里转动,通过电磁感应产生电流。人工智能所需的数据中心、算力中心,无一例外都要靠这一整套体系来喂饱。
国家之间对下一世纪主导技术的争夺,本质上就是对稳定、充沛电力的争夺,这一点在越来越多的产业规划文件中被反复强调,并非空洞口号。
多份研究报告显示,广泛采用人工智能可以让工人生产率提升大约百分之十三到百分之四十。
目前中国和美国正在未来产业上激烈角逐,美国在云计算和人工智能的顶层生态上仍有先发优势,但中国凭借规模化的电力供给和应用市场,正把主动权一点点攥进自己手里,尤其是在把模型落地到产业的这一环,速度肉眼可见。
回过头看邻国的情况就能感受到落差,日本是全世界煤炭进口量位居第三的国家,仅2022年一年就进口了大约一点二亿吨煤炭,用来维持本土电站的运转。这个数据背后,是一个资源匮乏的岛国常年被燃料成本、汇率波动和运输安全牵着走的现实。
发电总量摆在那里,日本一年的发电规模只相当于中国的零头,任何大规模的算力扩张对它来说都会立刻遇到能源天花板。而中国的电力底盘则完全是另一种量级。
截至目前,中国的全社会发电量已经稳稳超过美国的两倍,形成了火电、水电、风电、光伏和核电多轮驱动的复合结构。这种规模不是一朝一夕堆出来的,而是几十年基础设施投入、特高压输电网络铺设和电网调度体系不断打磨的结果。
有了这样的电力底座,谈论建更多数据中心、部署更多机器人、跑更大的AI模型,才不会一开口就撞上物理上限。
核电在这场竞争里扮演着越来越重要的角色,核反应堆不排碳,输出功率可以根据电网需要灵活调节,能够在风光间歇时提供稳定支撑。哪怕核电只占电力结构的一小部分,比如百分之十五左右,也能显著增强整个电网的稳定性,为其他清洁能源腾出运行空间。
特朗普政府在削减联邦研发预算,甚至提议将美国国家科学基金会的预算削减百分之五十七,其中相当一部分削减指向清洁能源和气候相关研究方向。
而在中国,几乎所有顶尖的科学与工程院校都设有面向能源转型的大型科研项目,研发力量由高校和大型央企下属研究院共同支撑,形成产学研一体的推进节奏。水电领域的技术突破同样值得一提。
中国已经攻克了三百米级别高拱坝抗震设防指标、地下洞室群规模实验等多项难度极高的课题,这些技术在全球范围内都是首次实现,直接把中国水电工程的能力上限往上抬了一大截。
这些看起来偏工程的成就,实际上决定了西南山区一座座大型水电站能不能安全建起来、能不能稳定运行,进而决定了整个西电东送体系还能扩展到什么程度。
海上风电的深远海开发仍有巨大进步空间,太阳能电池和太阳能热水器等设备也具备继续降本增效的余地,中国有能力在这些方向上进一步压低价格、提升效率。
不过即便投入巨大、在核电和新能源领域取得显著突破,中国依然是净能源进口国,这也是相比美国的一个短板。从能源安全角度看,中国仍在大量进口石油,也在增加天然气进口,供应链的外部依赖依然存在。
中国核电扩张速度虽快,但相对于煤电装机总量,核电和新能源的占比仍然有限,能源安全议题不会因为一时的规模跃升而消失,需要国家层面持续布局。
整体来看,全球科技竞争的一线新闻常常聚焦于谁做出更强的芯片、训练出更庞大的AI模型、造出更聪明的机器人,但这些成就的前提,是有足够的电力去驱动它们,否则一切都无从谈起,光鲜数字也只是纸面繁荣。
在工业4.0时代,从工厂车间到道路上的汽车,万物互联,任何环节的断电都可能引发系统性事故。设想一列自动驾驶车辆正在高速公路上高速行进,如果监控它们的某个数据中心突然断电,后果将是灾难性的,几乎没有留给应急的时间窗口。
因此在关键场景中,对电力故障的容忍度必须降到接近于零,这也是为什么中国不断加码备用电源和电网冗余建设的深层原因。当然,科技竞赛的胜负还取决于人力资本、资金投入以及人工智能所需的高端芯片。
但如果只用能源可用性和能源成本作为衡量标准,中国无疑会占据领先位置。
美国内部对能否为人工智能提供足够电力保持竞争力的担忧一直存在,也有观点认为短期内确有风险,但长期上,美国凭借其创造力、科技人才储备和市场活力,仍有能力去应对这些挑战,双方的赛跑远未到终点。
而在这场围绕电力的长跑中,中国在发电、输电、储能、核电和研发上的整体布局,正显现出实实在在的竞争优势。日本一年一点二亿吨的煤炭进口量与本土发电总量放在一起看,可以清楚感知一个能源依赖型经济体的天花板。
中国则用多元电源结构和自主研发能力,正在把电力这根支柱一根根打得更结实,也为下一阶段的人工智能、机器人和无人驾驶产业,预留出可以尽情施展的物理空间。