一、 人類動(dòng)力技術(shù)進(jìn)步的歷史回顧

人類幾千年文明史，真正進(jìn)入機(jī)械動(dòng)力時(shí)代，至今不到五百年。正是這五百年，使人類文明的進(jìn)化發(fā)生了翻天覆地的變化，進(jìn)入了今天這樣一個(gè)光輝燦爛的局面。如果說時(shí)光是一個(gè)杠桿，那么動(dòng)力技術(shù)就是那個(gè)杠桿的支點(diǎn)，以此推動(dòng)了人類文明歷史的前進(jìn)。

17世紀(jì)下半葉，工程師托馬斯·紐科門的蒸汽機(jī)在英國發(fā)明并開始在采礦業(yè)應(yīng)用。

18世紀(jì)蒸汽機(jī)瓦特的改進(jìn)，逐漸進(jìn)入成熟，并引發(fā)了工業(yè)革命，推動(dòng)了火車、輪船的發(fā)展。19世紀(jì)德國工程師奧托發(fā)明了第一臺(tái)實(shí)用的活塞式內(nèi)燃機(jī)，推動(dòng)了汽車工業(yè)和航空工業(yè)的發(fā)展。

同樣在19世紀(jì)，英國科學(xué)家法拉第發(fā)明了第一臺(tái)實(shí)用的電動(dòng)機(jī)。

20世紀(jì)，瑞士和德國在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 幾乎同時(shí)發(fā)明了燃?xì)廨啓C(jī)。

20世紀(jì)中葉，核反應(yīng)堆動(dòng)力也在美國應(yīng)運(yùn)而生。

歐洲文藝復(fù)興之后，引發(fā)了科技中興，推動(dòng)了人類技術(shù)進(jìn)步，其集中的表現(xiàn)，正是在動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展，從蒸汽機(jī)開始，引爆了工業(yè)革命，從此推動(dòng)了一波接一波的產(chǎn)業(yè)革命和科技進(jìn)步。

動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展，還一定程度上促進(jìn)了人類對(duì)物質(zhì)材料應(yīng)用的發(fā)展，然而新的問題也在不斷出現(xiàn)，這就是人們現(xiàn)在普遍關(guān)切的環(huán)境問題。解決環(huán)境保護(hù)問題，人們把減少碳排放作為重要目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)給動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展帶來了全新的挑戰(zhàn)。

動(dòng)力發(fā)展所面臨的歷史拷問：

蒸汽機(jī)作為外燃機(jī)正在逐步退出歷史舞臺(tái)，“雙碳”目標(biāo)的歷史任務(wù)，是否將逼退包括燃?xì)廨啓C(jī)在內(nèi)的所有內(nèi)燃機(jī)？

風(fēng)力、太陽能電力的蓬勃發(fā)展，是否會(huì)讓電動(dòng)機(jī)今后一枝獨(dú)秀？

核能并非沒有環(huán)境安全隱患，此后誰能解決目前面臨的這個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這就成了我們必須回答的問題，日本福島核電站污染引起全世界關(guān)注之后，更讓人們認(rèn)識(shí)到核電的發(fā)展亦是有瓶頸的。

似乎太陽能、風(fēng)能等新能源的脫穎而出，將使電動(dòng)機(jī)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷了。太陽能、風(fēng)能這樣的零碳排放新能源，所存在最大問題，是能量供給不均衡，這一點(diǎn)它們無法和任何一類熱機(jī)相比擬的。

目前采用的解決辦法：是用儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)能，即用電池儲(chǔ)存電能，然后再釋放出來使用，以保證能量均衡供給。但是就目前的技術(shù)而言，電池的能量密度都很低，用在固定的非移動(dòng)使用場(chǎng)景尚可，但要用在像飛機(jī)這樣的移動(dòng)裝備上，受限制就很大了。

電池要做到什么程度，才能滿足清潔能源可以在移動(dòng)裝備上，廣泛并持續(xù)應(yīng)用的要求呢？

或許可以設(shè)想：把無數(shù)個(gè)電子壓縮在一起，使電子質(zhì)集呈結(jié)晶態(tài)，成為晶態(tài)電子。也就是整個(gè)物質(zhì)晶體是由電子構(gòu)成的，人們可以稱它為純電子晶體。那么這樣的電子晶體就是和電池一樣，是一種直接能量體。平時(shí)封存在絕緣容器中，使用時(shí)置于有雙向回路的電容中，經(jīng)過對(duì)晶體瞬時(shí)激勵(lì)后，正負(fù)極連接使用電器，正極就能源源不斷輸出電能，其能量密度很大。

二、 希望仍然寄托在燃?xì)廨啓C(jī)之上

要做成電子晶體，需要應(yīng)用宇宙黑洞聚集物質(zhì)那樣的技術(shù)——也就是黑洞聚集的原理來設(shè)計(jì)制造出電子的聚集設(shè)備，就我們?nèi)祟惸壳暗募夹g(shù)能力而言，還是可望而不可及的。所以無論從能量密度，還是動(dòng)力輸出和工作效率等方面而言，在電子晶體電池出現(xiàn)之前，燃?xì)廨啓C(jī)還很難被電動(dòng)機(jī)所超越。

過去我們?cè)谘邪l(fā)燃?xì)廨啓C(jī)的工作中，經(jīng)常告誡同事們要用“頂禮膜拜”的心態(tài)，來對(duì)待研究和制造燃?xì)廨啓C(jī)的工作。

為什么會(huì)提出這樣的要求呢？因?yàn)槲覀內(nèi)祟惤^大多數(shù)技術(shù)的出現(xiàn)，都是仿生、仿自然的。比如飛機(jī)仿鳥、潛艇仿鯊魚，而燃?xì)廨啓C(jī)則幾乎是目前人類唯一的一種仿效宇宙宏熵運(yùn)行原理的設(shè)備。

也就是說燃?xì)廨啓C(jī)的工作性態(tài)，與宇宙的單元區(qū)或星系的成因有很大的相似性，它就像宇宙中黑洞和白洞的漩渦運(yùn)行規(guī)律的呈現(xiàn)，循環(huán)進(jìn)行著熵減（負(fù)熵）和熵增。

所以燃?xì)廨啓C(jī)在無破壞性振動(dòng)影響下，其工作效率和運(yùn)行時(shí)長，均為所有常規(guī)動(dòng)力運(yùn)行能力之首。這便是燃?xì)廨啓C(jī)的神圣之處。

燃?xì)廨啓C(jī)由四大部分組成：壓氣機(jī)、燃燒室、維持連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的渦輪和輸出動(dòng)力的自由渦輪。壓氣機(jī)和燃燒室是個(gè)熵減（負(fù)熵）焓增的工作過程，相當(dāng)于宇宙中的白洞效應(yīng)；渦輪和自由渦輪是個(gè)熵增焓減的過程，相當(dāng)于宇宙的黑洞效應(yīng)，從燃?xì)廨啓C(jī)誕生之后，熵增部分的技術(shù)一直沒有太大的變化；所有的變化都集中在熵減（負(fù)熵）部分，即壓氣機(jī)和燃燒室部分。燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)，過去的主要變化是離心式壓氣機(jī)發(fā)展到軸流式壓氣機(jī)，也有兩種壓氣機(jī)混合應(yīng)用；今后再往下發(fā)展，可能就是向心式壓氣機(jī)。這種向心聚壓式壓氣機(jī)，北航的高歌教授曾有過很多深入的研究，并在理論上取得了可喜的成果。燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，形狀很多種，有管形、環(huán)形等。但從原理上來說，無非是兩大類，第一類是形成紊流的燃燒，第二類是形成旋轉(zhuǎn)離心式的燃燒。

如果從雙碳目標(biāo)考慮，人們開始在認(rèn)真研究用氫燃料、氨燃料或生物燃料（SAF），從此替代已經(jīng)在使用的化石燃料。這些發(fā)展，其重點(diǎn)都要求不斷突破燃燒技術(shù)，也要不斷突破壓氣機(jī)的增壓技術(shù)。

但這仍然不是燃?xì)廨啓C(jī)燃燒技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)。要用燃?xì)廨啓C(jī)解決雙碳目標(biāo)，未來應(yīng)向?qū)崿F(xiàn)電爆氣態(tài)等離子和光爆氣態(tài)等離子燃?xì)廨啓C(jī)，這樣一種無其它物質(zhì)燃料輸入的動(dòng)能輸出技術(shù)發(fā)展。這是我今天講的重點(diǎn)：就是將來燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展方向，可以不需要物質(zhì)燃料的輸入，直接用能量的輸入，也就是利用特殊頻率的電能輻射和特殊結(jié)構(gòu)的激光器，激勵(lì)壓縮后的大氣氣體分子，使其發(fā)生等離子態(tài)膨脹，形成高熵減與焓增的氣流射流，來推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪工作。

這樣恐怕才是燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的終極技術(shù)，也是最終可以解決“雙碳”目標(biāo)的最佳方案。而這樣的技術(shù)，目前我們要實(shí)現(xiàn)它已經(jīng)不算太難了，經(jīng)過努力是可以實(shí)現(xiàn)的。

三、 未來“雙碳”發(fā)展目標(biāo)的憧憬

當(dāng)我們開發(fā)出“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”之后，人類就走過了物質(zhì)四態(tài)作為能源，并用于動(dòng)力運(yùn)行的全過程歷史，即從最早的蒸汽容器使用的固態(tài)煤炭、液態(tài)的油、天然氣等氣態(tài)到等離子態(tài)。

下一步的發(fā)展，我們目標(biāo)盯著用等離子態(tài)。一旦有了“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”之后，人們就可以利用太陽能，風(fēng)能等清潔形式的能源，來提供電爆、光爆產(chǎn)生等離子的初始能量，最終形成“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”得以普遍使用的嶄新局面。

有了“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”之后，人類的能源供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)該形成智能化分布式的全新布局。今后不再需要獨(dú)立的發(fā)電機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有的能源供給形式或許將被完全顛覆。

今后每個(gè)建筑物，通過自身外表面太陽能發(fā)電裝置，和建筑內(nèi)的等離子燃?xì)廨啓C(jī)，共同構(gòu)成一個(gè)電能源發(fā)生裝置，然后分布式上網(wǎng)并聯(lián)網(wǎng)，除了滿足了自身需求之外的能源，可以向外提供，所有的用電設(shè)施同時(shí)也是供電設(shè)施，實(shí)現(xiàn)能源分布式智能網(wǎng)絡(luò)化布局。

現(xiàn)在的噴氣式航空飛機(jī)在一萬米高空所排放的碳，在平流層就像刷油漆一樣，一層一層的往上刷，這些排放基本上是很難被降解的，不像地面汽車的排放還可以被海洋、被雨水、森林等降解。

有了“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”之后，噴氣式飛行器在不用化石能源的情況下，仍然可以充分使用。

這就徹底解決了化石能源對(duì)大氣層碳排放污染的問題，最終實(shí)現(xiàn)人類在能源應(yīng)用上的“雙碳”目標(biāo)。

由于光爆等離子的能量是百瓦級(jí)的，用于電爆等離子的能量不過也就是千瓦級(jí)的，因此這樣一種中低能量輸入，帶動(dòng)大能量輸出的動(dòng)力裝置，不但可以繼續(xù)在航空器上應(yīng)用，而且可以在替代有較大安全隱患的核反應(yīng)堆，實(shí)現(xiàn)船舶長時(shí)間不補(bǔ)充化石燃料的運(yùn)行。應(yīng)該說，只要發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)電設(shè)備不出故障，就能一直通過氣爆發(fā)生等離子（壓縮空氣瞬爆發(fā)生等離子）產(chǎn)生動(dòng)力，理論上是可以實(shí)現(xiàn)無限續(xù)航的。

等離子燃?xì)廨啓C(jī)的出現(xiàn)，很可能對(duì)人類經(jīng)濟(jì)歷史再次產(chǎn)生顛覆性的改變。

在人類經(jīng)濟(jì)歷史上，實(shí)際上不再用貴金屬作為“一般等價(jià)物”之后，能源被推出來成為“終極等價(jià)物”，而其代表性的就是石油。所以金本位之后，美元實(shí)際上是以石油產(chǎn)業(yè)作為自己的“錨”。

其實(shí)在人類經(jīng)濟(jì)歷史上，以貴金屬作為“一般等價(jià)物”時(shí)，曾轉(zhuǎn)化為以重要先進(jìn)工具作為

“終極等價(jià)物”，最典型的是商朝時(shí)的“鏟幣”和春秋戰(zhàn)國時(shí)期的“刀幣”。自從那以后，就很少再用重要的技術(shù)工具作為等價(jià)物，原因或許是技術(shù)發(fā)展日新月異，很難較長時(shí)間穩(wěn)定下來。

將來在“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”出現(xiàn)之后，作為具有能量形成能力的重要產(chǎn)業(yè)，很可能扮演起歷史上“鏟幣”和“刀幣”的角色，使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的“終極等價(jià)物”成為“等離子燃?xì)廨啓C(jī)” ，也許今后國際上的強(qiáng)勢(shì)貨幣那是要以“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”產(chǎn)業(yè)技術(shù)為“錨”的。

人類經(jīng)濟(jì)將再進(jìn)化到一個(gè)由技術(shù)取代物質(zhì)作為經(jīng)濟(jì)等價(jià)物的時(shí)代，“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”技術(shù)將回歸成為新的終極等價(jià)物，和古代的“鏟幣”、“刀幣”一樣，就像現(xiàn)在的石油產(chǎn)業(yè)一樣，成為強(qiáng)勢(shì)貨幣的新“錨”。

綜上所述，人類今后很長一段時(shí)間內(nèi)，最理想的“雙碳”功能動(dòng)力設(shè)備，應(yīng)該是“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”。等離子燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠，也是今后經(jīng)濟(jì)的“財(cái)富標(biāo)志” 。

“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”技術(shù)的完全實(shí)現(xiàn)，需要有一個(gè)過程。但這個(gè)過程，我們認(rèn)為是不遠(yuǎn)了。在這個(gè)過程中，最重要的事情，是加快普及燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的應(yīng)用。

而這一點(diǎn)我國目前仍然是落后的，因此要重視和普及天然氣、頁巖氣等更清潔的化石燃料用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，努力推動(dòng)使用氫氣、氨氣和生物燃料（SAF）的燃?xì)廨啓C(jī)投入實(shí)際應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)“等離子燃?xì)廨啓C(jī)”的成熟和普及應(yīng)用。

在人類使用的動(dòng)力只有兩種是普及到千家萬戶的，一個(gè)是活塞式內(nèi)燃機(jī)，第二個(gè)是電動(dòng)機(jī)。蒸汽輪機(jī)沒有經(jīng)過這個(gè)歷史就被淘汰了。

燃?xì)廨啓C(jī)缺這個(gè)歷史，我們必須讓燃?xì)廨啓C(jī)將來也有可能進(jìn)入千家萬戶。那么這就有個(gè)需要解決的問題，希望在座的做燃?xì)廨啓C(jī)的各位同仁，努力奮進(jìn)。現(xiàn)在既需要作為能源發(fā)電的大型、中型燃?xì)廨啓C(jī)，也需要中小型的、微小型燃?xì)廨啓C(jī)。

最近我國的通用航空發(fā)展，其中一個(gè)很重要的技術(shù)是飛行汽車、eVTOL飛行器的發(fā)展，它的最好的動(dòng)力是什么呢，我認(rèn)為經(jīng)過油電混合動(dòng)力后，其最好的動(dòng)力就是等離子燃?xì)廨啓C(jī)。

小燃?xì)廨啓C(jī)雖然會(huì)效率低點(diǎn)，但很多特殊的場(chǎng)合，如果采取了聯(lián)合循環(huán)和熱電聯(lián)供技術(shù)的話，它的綜合效率依然是很可觀的。

所以，我希望搞燃?xì)廨啓C(jī)的同仁們，積極努力的推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)全譜系發(fā)展，尤其要關(guān)注中小型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展，只有這樣，這個(gè)產(chǎn)業(yè)才能有更好的群眾基礎(chǔ)，普及性的基礎(chǔ)有了，那么燃?xì)廨啓C(jī)作為將來人類動(dòng)力發(fā)展的比較終極性的形態(tài)，可能就出現(xiàn)了。

在此我呼吁，各位從業(yè)于燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)制造的同仁們，讓我們攜手共同努力，早日實(shí)現(xiàn)這一光榮而偉大的歷史使命。