2024年中國科技有多恐怖?4項科學技術,或改變世界格局(2054年中國科技)
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在當今全球科技競賽的洪流中,中國以其獨特的發展速度和創新能力,一再刷新著世界的認知。
2024年,中國將交上新的“成績單”,其中四項具有里程碑意義的重大科技規劃,不僅將重塑中國的科技實力版圖,更有可能改變全球科技與產業格局!
那么究竟是哪四大科技呢?它們又將如何改變世界格局?
嫦娥六號
據人民日報報道,嫦娥六號探測器計劃于2024年5月份發射升空,并在月球進行采樣。
此前嫦娥五號也曾經在月球采樣,嫦娥五號共采集了約2千克的月壤樣品,并通過上升器與軌道器對接,實現了月球背面樣本的成功轉移和封裝,完成了中國首個無人月球采樣返回任務。
和嫦娥五號的任務不同,這次嫦娥六號的任務將進行升級——在月背采樣,如果順利完成任務,將開創人類月背采樣的先河。
為什么這么說呢?因為連自詡航天技術全球第一的美國,都在月背采樣上栽過跟頭。
由于月球自轉與公轉周期相同,導致月球背面始終背向地球,因此在月背執行任務時無法直接與地球建立通信。
這導致了月背樣本采集是一項極具挑戰性的航天任務,美國聯合多個國家都沒有解決辦法。
但中國自主研發的鵲橋中繼衛星就完美解決了這一問題。
自2018年成功部署以來,鵲橋中繼衛星始終穩定運行在地月拉格朗日L2點,為嫦娥四號和嫦娥五號以及此次嫦娥六號等系列月球背面探測任務提供了穩定的通信保障。
不僅如此,中國還積極倡導國際航天合作,與多個國際合作伙伴達成協議,共享鵲橋中繼衛星資源。
這無疑是重重地打了美國一次臉,我們不僅比你有能力還比你大方,大國風范一覽無余!
在我們宣布共享中繼衛星資源后,已有多個國家和地區的科研團隊通過與中國合作,借助鵲橋中繼衛星順利開展了月球背面的科學探測活動。
比如聯合研究月球極區資源分布、揭示月球背面地質構造演化歷程等,大大推進了人類探月工程。
若嫦娥六號成功從月背采樣回到地球,我國將步入探月的新階段,朝著建立月球科研站進發!
鈉離子電池
除了航天技術迅速發展外,我國還有一項技術也正以前所未有的速度推進,并且成功打破了過去日韓國家對我國的壟斷,那就是新一代儲能技術——鈉離子電池技術。
在過去的幾十年里,鋰電池作為主流儲能技術一直占據著市場的主導地位。
日本的索尼公司在1991年成功商業化生產出世界上第一塊可充電鋰離子電池,開啟了鋰電池應用于消費電子產品的先河。
后來,日本轉向新能源領域,死磕氫燃料電池,韓國趁機后來居上。
以LG化學、三星SDI和SKI為代表的韓國電池制造商,憑借其強大的產業鏈整合能力和先進的生產工藝,迅速搶占了全球電動車市場的大量份額。
可以說,韓國在全球鋰電池產業規模化生產方面幾乎處于壟斷地位,尤其是在電動汽車領域,韓國鋰電池產品幾乎占據了市場上車企的80%。
有朋友或許會問,難道我們國家就沒有生產鋰電池的能力嗎?事實上我們也想,但我們的原料問題難以解決。
鋰電池的原料是“鋰”,隨著汽車工業的發展,鋰礦更是被譽為“白色石油”,其戰略價值可見一斑。
但全球鋰礦資源非常集中,主要分布在南美洲的玻利維亞、阿根廷和智利,而我國目前所發現的鋰礦資源,不足全球鋰資源的7%。
光靠進口是解決不了問題的,因為大部分鋰資源都掌握在日韓手里,我們是心有余而力不足。
為尋求替代方案,在國家政策支持與企業研發投入的雙重驅動下,鈉離子重出江湖。
截至2023年中國電子技術標準化研究院測試,中國的鈉離子電池能量密度已從早期的約90Wh/kg提升至最高峰值129.2Wh/kg,接近部分商用磷酸鐵鋰電池水平,成本則遠低于同等性能的鋰電池。
2024年我國的目標則是將其提升到150Wh/kg。
以中科海鈉為例,這家中國企業成功研發出具有自主知識產權的鈉離子電池產品,其安全性高、循環壽命長、低溫性能好等特點贏得了市場的廣泛認可。
目前,中科海鈉已啟動年產2GWh的鈉離子電池產線建設,并與多家國內知名企業達成戰略合作協議,預計在2024年通過優化正負極材料、電解質以及電極結構設計。
一旦計劃順利完成,將實現電池能量密度較現有水平進一步提升10%-30%,更好地滿足電動車輛續航里程需求和儲能系統容量要求。
毫無疑問未來的鈉離子電池將獲得更大的發展空間,但更為重要的是,中國擁有豐富的鈉資源儲量。
這也就意味著,鈉離子電池的大規模商業化不會受到原材料供應的制約,將打破長期以來由歐美日韓等國在電池科技領域的壟斷地位,改變世界能源格局。
中國第四代核電
其實能源方面,2024年的我國可不僅會突破鈉離子技術,在核電技術方面我們同樣會大放異彩。
中國作為世界核能大國,對第四代先進核能技術領域的探索與發展可以說從未停止。
功夫不負有心人,如今中國的第四代核電產業即將迎來了關鍵的爆發期,這將重塑國內電力供應格局。
從技術層面來看,中國自主研發的高溫氣冷堆(HTR)技術被國際社會公認為第四代核能系統的典范。
這種反應堆具有固有安全性高、燃料利用率高的特點,即便在極端情況下也能確保反應堆安全停堆,不發生堆芯熔毀和放射性物質外泄的意外。
相關研究數據顯示,高溫氣冷堆的熱效率可以達到45%以上,相較于傳統核電機組有著顯著提升,這無疑為實現低碳、高效的能源供應提供了有力保障。
根據初步計劃,我國將在2024年,建成并運行相關示范工程,在驗證了該技術的安全性和經濟可行性后將全面推廣。
其次,我國在釷基熔鹽堆(TMSR)這項前沿科技上也有了重大突破,全球首個商業化釷基熔巖反應堆測試項目正在甘肅武威進行中。
一旦取得成功,中國將成為世界上首個掌握第四代核能商業應用技術的國家,并且根據《2021-2023年中國核能行業發展綜合報告》及后續戰略規劃均表明,政府對于核能產業尤其是新一代核能技術的后續進展上給予了高度重視。
由北極星核電網報道,在2024年及后續幾年中國將著重推進沿海省份的核電項目建設。
計劃中的新增投產核電站主要集中在廣西、浙江、江蘇、廣東等省份,包括但不限于廉江核電、石島灣核電、金七門核電等共計11個重要項目,進一步加強了沿海地區核電基地的集群效應。
除此之外,根據《2024-2028年中國第四代核電行業投資規劃及前景預測報告》顯示,我國正在積極推動第四代核能技術的商業化進程。
如山東石島灣高溫氣冷堆示范電站項目,該電站作為國內首座高溫氣冷堆核電站,具備第四代核能系統的安全特征,其成功運營將為未來新型核能技術的廣泛應用奠定基礎。
隨著技術和經驗的積累,我們相信中國第四代核電產品和技術肯定會讓中國在全球核能裝備市場上占據更為重要的地位。
商業航天
最后一項里程碑則是商業航天,隨著全球科技競爭的加劇以及對太空資源開發需求的增長,商業航天領域已成為各國競相角逐的新高地。
在過去的十幾年里,一直都是美國一絕騎乘遙遙領先,其中最著名的就是全球首富馬斯克的SpaceX公司。
但這些年中國民營航天企業正在迎頭趕上,截至2023年底,中國民營企業成功實施了數十次火箭發射任務,其中不乏具有自主知識產權的新型運載火箭。
例如,星際榮耀公司自主研發的“雙曲線”系列火箭已多次實現商業發射,成功率高達95%以上。
同時,國內知名的藍箭航天、零壹空間等企業也在低成本可重復使用火箭研發上取得重要進展,預示著中國商業航天將在降低發射成本、提升發射效率方面形成競爭優勢。
到2024年,中國商業航天產業將呈現出爆發式增長態勢。朱雀二號計劃實施3次發射,雙曲線二號計劃在海上開展回收試驗。
銀河航天正在積極構建大規模低軌寬帶通信衛星星座,計劃到2024年將部署超過1000顆衛星,覆蓋全球大部分地區,提供高速、穩定的互聯網接入服務。
中國航天獨角獸時空道宇,也計劃在未來兩年內將完成星座一期72顆衛星部署,實現全球實時數據通信服務,隨后將服務精細化至厘米級。
可以說,2024年將是中國商業衛星的爆發年,中國商業航天的故事,才剛剛拉開序幕。
隨著我國民營航天企業的不斷壯大,全球民營火箭市場終于再不是美國一個人說了算了。
中國多家航天企業成功簽署了多項國際合作協議,向國際市場輸出了包括火箭發射服務、衛星制造技術在內的整套解決方案。
根據全球新經濟產業第三方數據挖掘和分析機構艾媒咨詢發布的《中國商業航天產業發展趨勢專題研究報告》預計,中國商業航天產業規模在2024年將突破2.3萬億元。
雖說目前美國仍占據全球商業航天市場的較大份額,但中國正以前所未有的速度縮小差距,甚至在某些細分領域有望實現超越。
這場跨越天際的競賽,無疑將為中國在全球科技版圖中贏得更加突出的位置。
總的來說,中國2024年這四大科技發展若一一實現,將改變世界科技格局,中國已經從跟隨者轉變為引領者,必將在新一輪科技革命中書寫輝煌篇章!
參考資料:
【1】-李明伽-《自主第四代先進核能研發迎重要節點:甘肅釷基熔鹽實驗堆獲運行許可》-澎湃新聞2023年6月
【2】-劉橈-《2024,中國航天精彩可期》-人民日報海外版
【3】-劉橈-《鈉離子電池,開辟儲能新賽道》-人民日報海外版