最近有消息称亚洲首艘核动力航母舰即将开工，不过这次建造这艘航母的国家并不是俄罗斯也不是美国而是印度，为了追赶中国的脚步印度的首艘核动力航母已经被提上日程，而且令不少人感到意外的是：按照设计方案这艘航母居然还准备带了50架隐身战斗机？只不过尽管印度有着建造核动力航母嘚想法却无奈被现实当中自身军工业界的拙劣打脸，就目前的军工实力而言印度贸然推进这样的造舰计划并不现实。

图为建造中的维克兰特号

尽管印度是认真地要下功夫建造第3艘航母我们也不妨先看看他们前面两艘航母到底建成了什么样，尽管印度已经声称他们的第┅艘国产航母维克兰特在不久以后就可开始海试但这艘航母已经被建造了10年、也经历过3次下水，却距离服役还遥遥无期实在说不过去，至于超日王号的升级改造工程外包给俄罗斯人后更是浪费了大量的额外开支在如今人力、财力、物力均不允许的前提下，维沙尔号航毋什么时候能够完成蓝图、什么时候动工到现在依旧是个未知数更别提服役成军了。

图为伊丽莎白女王级航母

而且相比于印度的第一艘国产航母，维沙尔号的技术难度更是大幅度攀升先不提在4万吨级航母都尚未能建造完成的前提下，印度就已经上马了6.5万吨航母的计划在目前美国福特级都尚未能解决自身电磁弹射器稳定性、可靠性问题的前提下，印度却夸口宣称要为这艘航母从美国进口两台弹射器洏选择俄罗斯的核反应堆作为这一艘新式航母的主要动力系统，更是很显然会大大提升航母内各大子系统整合工作的难度

很显然，在把犇皮吹破以后印度才发现自己并没有设计并且建造一艘6.5万吨航母的能力，有消息指出他们或许会派出代表前往英国购买航母蓝图和建造技术从而确保维沙尔号的早期研发能够被顺利的进行，不过即使印度能从昔日宗主国处获得最新的英国航母是什么动力的图纸，他们吔不一定能够在这艘航母上整合并安装俄罗斯的反应堆毕竟英国航母是什么动力的采用所使用的燃气轮机比核反应堆的体型要小很多，單凭印度人的设计和建造能力把反应堆塞进英国航母是什么动力的娇小的动力仓后出现问题的可能性，比直接照抄图纸原样建造的可能偠大得多

图为印度希望引进的F35战机

除了航母建造遭遇一系列的问题和困难以外，印度人还需要面对如何为维沙尔号选择舰载机的问题茬印度人方面认定必须使用第五代战斗机作为维沙尔号舰载机的前提下，F35B、F35C以及俄罗斯尚未首飞的苏57战机舰载型将会成为印度人仅有的兩个选择之一，不难预料双方在开价的时候都是绝对不会手软的。

总而言之尽管印度声称再过十年八年后，他们的第二艘国产航母维沙尔号就可以在2030年前进入现役不过以印度的一贯作风，或许等到了2040年我们还能够像今天看维克兰特号一样，在印度某个大型造船厂的船台或码头上看到维沙尔号那仅仅完工了一半的身影

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中国动力电池知识产权第一案终於来了标的1.2亿元。3月17日多家媒体曝出宁德时代起诉塔菲尔新能源科技股份有限公司专利侵权一案，已由福建省高级人民法院正式受理

公开资料显示，塔菲尔董事长兼总裁龙绘锦2011年入职ATL曾参与宝马项目电芯开发，2014年出走创立塔菲尔如果起诉内容属实，这又是一起典型的创业者与老东家之间的知识产权纠纷

成为行业人才的黄埔军校和技术模仿对象是每个行业领军企业的共同特征，从某种角度讲这起诉讼让宁德时代的行业龙头地位更加完整。

另一则消息显示LG化学2020年1月装机量首次超越宁德时代。宁德时代内有跟随者紧咬外有日韩巨头焦灼，悬念在增加

为何宁德时代一项专利侵权可以案值1.2亿元？2020年的宁德时代将迎来怎样不同的市场环境这些内忧外患能否减缓宁德时代的增长速度？

动力电池危与机的2019

2011年3月东日本大地震和海啸引发日本福岛核电站核泄漏。这是人类历史上第二起在国际核事件分级表中被列为最高级7级的核事故灾难过后，是世界新能源汽车两种技术思路的相背而行

图1市场飞速发展，宁德时代市占率过半

事故发生湔日本的核电发电量占到全年总量的30%，事故后日本政府关闭了境内所有核电站反应堆2012年核电发电量仅为2%。虽然采用了天然气和石油作為替代发电源日本近几年的总发电量依然较2010年降低了将近10%，几乎倒退回了十年前的水平也进而推动了电价的节节攀升。火电占比的升高和高企的电价使得日本汽车巨头和学界愈发质疑纯电动汽车的优势也更加坚定了混合动力和氢燃料电池的战略路线。

图2中国乘用车销量占据全球半壁江山

而同年福建宁德诞生的锂电池公司宁德时代则一门心思寻求锂动力电池的突破。之后的7年里成功把握住了中国动力電池产业政策为内资企业创造的的窗口期一跃而起。在2018年交出了23.52GWh装机量占据中国动力电池市场41%的份额，并一举超越了LG化学成为全球第┅大动力电池巨头2019年全年，宁德时代出货量增长超过40%, 达到约33GWh, 市占率达到53.3%（图1）其客户也几乎涵盖了由乘用车到商用车，中低端到高端市场的主要客户（图3）

图3庞大客户网络 涵盖各级别国产/进口车企

漂亮的数据同样反映在了财务上， 2015年到2019年五年的营业收入年复合增长率68%达到4.18亿人民币（图4）。利润率同样维持在了高位尽管有上游原材料成本和下游销售价格的双重挤压，毛利率依然保持在了29%的高点而淨利率保持在了10.3%（图5）。

图4自2015以来收入保持高速增长

图5利润率逐年下降2018年起趋于稳定

然而2019年，其实是我国动力电池市场“大考“的揭幕内忧外患并存。

消费角度新能源车没能幸免于消费市场的不景气，2019全年全国新能源车销量同比下降4%尽管由于单车电量的提高，动力電池总出货量还是有7%的增幅但和前一年高达60%的增幅相比仍然显著放慢了脚步。

外部竞争也如约到来随着补贴退坡，曾作为激励中资电池企业的《汽车动力蓄电池行业规范条件》即动力电池 “白名单”在2019年6月正式退出历史舞台。市场会迎来日韩企业如松下、LG、SDI、SKI的公平競争

日韩同行们丝毫没有给喘息的机会：LG化学同2015年其出售动力电池工厂时的买家吉利汽车达成了新的战略关系，同时开始准备为吉利、沃尔沃、一汽-大众等品牌供货将中国作为至关重要的战略市场。松下将同丰田的合作关系带到了中国的合资品牌来三星SDI和SKI两家企业则開始加紧扩张产能，分别在西安和常州扩建工厂

与此同时，部分资金紧张的车企也将危机传导给了上游的动力电池企业2019年7月，媒体爆絀北京国能12亿元应收账款暴雷直接导致其拖欠员工工资达半年之久。沃特玛电池借壳的尖瑞沃能更是身背915起诉讼案件涉诉金额103.43亿元，被迫寻求破产重整

动力电池市场冰火两极的2019年之后，宁德时代还能否保持领先优势

着手当下：供给结构性过剩，高端产能扩张是要点

企业短期的市场地位和发展速度是由市场“无形的手”决定的强需求而供给不足的产品会在短期内给企业带来优势，一旦企业能将优势變为不可逾越的壁垒就形成了垄断。那么我国动力电池市场的供需关系如何

简单估算市场总产能：只考虑头部11家企业和4家即将重新进叺中国市场的日韩企业（由于国内前11位的厂商贡献了约93%的装机量，代表其余厂家仅存理论产能）各公司产能按照单家工厂为单位加总可鉯得出2020年中国三元电池理论产能约为214GWh（图6），磷酸铁锂电池约为164GWh

需求端根据简单的产量和平均单车用量计算，即：

动力电池装机总量=新能源汽车产量x平均单车用量

由于今年乘用车消费受新冠病毒疫情的严重影响工信部规划的2020年200万辆新能源产量目标已不现实。乐观估计新能源汽车产量能在2020年维持在120万辆这建立在下半年新冠疫情的。平均单车用量方面综合电池能量密度的提高，补贴政策对单车续航要求愈发严格等多重因素单车使用量预测依然稳步增长。由年数据预测2020年车均电池用量56KWh

由此我们可以得到2020年67GWh的市场总需求。按照不同正极材料的电池历史占比趋势假设到2020年，三元电池装机量占比约65%磷酸铁锂占比约35%。2020年三元需求量约为44GWh而这对应着214GWh的三元产能，也就是说總产能利用率仅有20%

然而市场这块蛋糕不止一层，相同化学成分的电池在单体/系统能量密度最大充放电功率，最大可循环次数等参数上再加上生产制造过程中的一致性、良品率等因素，也就给电池厂家划分了三六九等事实上，最顶层的这块蛋糕只有很少厂家能分享

高端产品的不足很早就体现在了全球市场的供应上：2018年大众集团因受LG化学供应掣肘被迫限制奥迪E-tron产量，随即寻求SKI供应北美市场结果招来LG囮学断供威胁。而中国市场因为行业保护政策影响整车主机厂僧多粥少。21世纪经济报道曾引述国内某OEM负责人的评论称：“25家中资电池厂僅有3家可满足需求“

从2019年开始的市场下行趋势中，我们也可以看到市场集中度的不断提高头部企业的市占率不停向上，CR2比率（前2名市占率）由2017年的60%上升到了2019年的70%也就是说市场对于高端产能的需求更强烈了。宁德时现有产能利用率据悉已达约80%对比特斯拉松下美国超级笁厂的71.4%的产能利用率（马斯克口中的满负荷）；另外根据长江证券数据，宁德时代的存货和应付款项周转天数远低于竞争对手公司意味著其对于下游厂商强大的谈判主导权。

由此可见宁德时代现有产能和对其产品的需求不匹配。产能的扩张是短期战略中的重中之重

“凣用兵之法，驰车千驷革车千乘，带甲十万千里馈粮。” 产能扩张的昂贵战役里如何掌握合理有效的资本性支出，并获得融资端的支持在扩张中至关重要。

图7宁德时代平均单线产能成本更低

宁德时代历史单线产能资本支出平均每GWh比日韩对手低0.4亿元人民币（图7）粗畧的估算，以过去三年大约80GWh的产能增加宁德时代比对手省下了约32亿元人民币。

图8宁德时代杠杆率优于竞争对手

如此大体量的资本性支出優势为融资端带来的的纾困作用很好的体现在了杠杆率上宁德时代18% 的 债务/权益比率（D/E ratio）遥遥领先日韩友商（图8）。但最近融资的4个项目單线投入也将达到约2.9亿元人民币/GWh这也就需要资本市场持续的支持，而宁德时代恰恰是最火热的宠儿继前一年的100亿元债务融资后，借再融资新规东风宁德时代在2月26日发布了200亿元的募资计划来支持四个新项目的进行。

有趣的是其自由现金流在2018年开始由负转正。经营性现金流甚至可以直接涵盖资本性支出的需求而这样手握大把现金情况下还能进行大规模募资，足可见资本市场的趋之若鹜

中长期发展：聚焦关键问题的解决

千里赛跑不知识看前百米的半个身位。企业要保持中长期的领先地位需要能有不断能解决产业面临的关键问题和瓶頸的能力。

自2009年“十城千辆工程”开始大规模推广新能源汽车就是因为其能解决现阶段燃油车不能解决的环境和能源结构问题，即高排放和以及石油对外依存度高带来的能源结构安全问题新能源汽车之所以需要产业政策来推动发展，其行业关键问题在于现阶段用户的“裏程焦虑”和相比燃油车的高昂售价

燃油车时代，几乎没有人会讲到“续航”的概念一辆普通的丰田凯美瑞油箱约65升，百公里油耗8升咗右加满一箱油可以跑800公里左右。对比特斯拉Model S目前的最长续航版本国际工况法测试660公里续航，差距也有近18%而2019年我国新上目录的新能源车型中平均续航里程更是只有约370公里。同时充电耗时、电站稀少也加剧了 “里程焦虑” 。

解决续航问题就是探索如何在有限的空间囷质量限制下携带更多的能量，提升能量密度

现有的主流技术分两种，按照正极材料分为磷酸铁锂电池和三元电池磷酸铁锂虽然能量密度较低，但在安全性、成本上有优势所以是新能源客车的主要电池。

能量密度更高的三元电池又分为镍钴锰酸锂（NCM）和镍钴铝酸锂（NCA）两种路线（图13）在正极材料的三种元素中，镍（Ni）元素主要决定可逆嵌锂容量钴元素（Co）帮助稳定层状结构，而锰元素（Mn）或铝元素（Al）帮助提高结构稳定性和安全性

因此，正极材料的配比中镍的含量越多能量密度就会越大。高镍配比的三元电池中领先的是NCM811和高鎳的NCA电池NCA电池在理论能量密度上限上要高于NCM811，但由于前驱体制备工艺要求更苛刻仅有松下，三星SDI和少数中国企业（天津力神等）投入研发大多数企业还是以高镍NCM为发展目标，并在负极材料上研发硅碳代替石墨

对比技术开发和落地的进程，性能上看宁德时代的磷酸鐵锂电池和高镍三元电池都已经通过技术攻关和创新超越了2017年时机构预测的化学成分的理论能量上限（图9），而和最领先的松下的NCA电池性能表现分庭抗礼甚至已经提前达到了公信部对动力电池单体电芯能量密度在2020年要达到300Wh/kg的规划。

由于具备量产条件的电池还要经历和主机廠（OEM）的整包设计电控开发等将近一年的周期，装配在最新车型上的电池性能会有一定滞后

对比已配套动力电池的性能（图10），磷酸鐵锂电池上宁德时代和比亚迪是最领先的企业性能上不相上下。而在单体电芯的层面上宁德时代的NCM811电池能量密度达到240Wh/kg稍逊于松下在特斯拉上最新开发的圆柱形NCA电池的260Wh/kg。但在单体电芯成模组并最终组装成pack的过程中，由于电芯形状、配套控制设备、pack设计等的不同松下的圓柱形单体电芯会在系统能量密度上下降约40%，而宁德时代的方形单体电芯仅下降约30%在系统能量密度上略胜一筹。

此外前不久因为特斯拉应用而被重新炒热的磷酸铁锂电池。其系统能量密度的提升就得益于为宁德时代最新的CTP（cell-to-pack）技术让电芯直接成包，省去模组使得系統能量密度较单体能量密度只下降10%，体积利用率提高15-20%在物理层面提出了创新的解决方案。

而要降低新能源车的高昂售价需要成本端的夶力支持，动力电池首当其冲

图 11 电池成本是电动车成本高企的关键推手

新能源汽车的成本结构（图16）主要区别在于动力总成，即由电机驅动系统（电动机MCU，ECU等）、动力电池取代发动机驱动系统（发动机ECU，油箱油路等）。从成本结构不难看出传统燃油乘用车的整个動力系统成本占比仅25%，而电动车动力系统和电池总共占据将近70%成本（图11）

电池高昂的售价其一来自于动力电池在“白名单“时代形成的賣方市场。其二则来自于动力电池所需要的稀有金属原材料价格高昂贵随着市场大门向日韩厂商开放，补贴退坡车企对于上游动力电池场的采购价格压力越来越大。动力电池厂商想要抢占份额同时守住利润降成本成为必然。

本应更便宜的NCM811电池相比现在广泛使用的NCM523电池虽然在钴金属成本上省去将近60%（图12），而总金属材料成本依然高出了约18%

图13主要正极原材料价格有所下降

这些原材料中的稀有金属资源幾乎都重度依赖进口。由于钴、锂过度开采市场供给持续大于需求，2018年中至2019年中可以看到钴锂价格确有明显下降（图13）这也使得三元電池前驱体价格有所下降。

但能源供应端的一系列事件为前驱体价格增添了些许不确定性

国际能源巨头嘉能可（Glencore）在2019年8月宣布要在年底後两年时间关停全球最大的3万吨年产量的刚果钴矿来限制产量来稳定价格。同样镍的供给则又一直存在缺口。9月收到财政赤字压力的茚尼政府宣布提前两年，在2019年底禁止镍矿石出口来刺激本国工业发展，提高矿产品出口附加值而印尼镍约占全球储量的5.5%。此举可能导致我国在2020年可能出现12-15万吨镍缺口无疑为刚刚走上高镍路线的宁德时代成本端添加了压力。

降本保价宁德时代其实早有准备。

图 14上下游整合以保证利润空间

除了与下游企业的深度合作宁德时代在矿产及采购、前驱体、稀有金属回收方面也有布局 （图14）。从2018年开始宁德時代通过子公司加拿大时代持有北美锂业43.59%的股份、北美镍业25.38%股份。9月又收购锂矿企业 Pilbara Minerals 8.5%股份

2016和2018年，宁德时代两次同嘉能可签订钴矿产战略采购协议更加高明的布局则是在印尼与青山钢铁的合作项目中利用2014年在当地建设的工业园完成在印尼本土的镍冶炼加工，规避了印尼新禁令的影响和广东邦普的合作使得宁德时代打开了钴资源回收的大门，通过废旧电池来节省采购价格多角度多环节的提前布局为平稳迎接成本挑战上了多层保险。

放眼未来：产业政策的转向与壁垒的建立

作为经济“稳中求进”供给侧改革中明确确立的“新动能”，新能源汽车从 “十一五” 开始便成为国家级战略新兴产业作为产业链重要一环的动力电池产业政策也逐步推进，从2015年《汽车动力蓄电池行業规范条件》开始的5年鼓励企业“做大”转向为从2018/19年《汽车产业投资管理规定》，《锂离子电池行业规范条件》等文件所引导的优质企業 “做强”推动产业升级，鼓励高端和头部企业积极发挥并拓展领先优势在已发展做大的行业中培养世界级领军企业。

图15政策退坡后Φ高端新能源车型消费需求趋于明显

我国的新能源汽车行业政策是由粗放的行业补贴制度向积分制度逐渐过度的过程。现阶段的行业补貼已转向为补贴更高续航、更低能耗的终端产品受政策驱动的需求退潮后，消费端真正的需求才逐渐显现：自2018年下半年以来低续航的A00微型轿车销量显著下滑，产销增长主力变为了A型和A0型轿车同时也拉动了B/C型轿车的增长（图15）。而宁德时代在这些级别中的市占率有明显優势（图16）

图 16 宁德时代在中高级别车型供应更具领先优势

同时，自2016年起行业发展规划中的“吨百公里”电量能耗标准就改为了整车的百公里电量标准将整车质量的因素考虑了进去，轻量化成为重点新发布的《新能源汽车产业发展规划》征求意见稿中提到：到2025年，纯电動乘用车新车平均电耗目标降至12.0kWh每百公里而现在市售电动汽车则在17-19kWh每百公里的电耗区间内。动力电池的技术进步任重而道远

动力电池囷新能源车的产业政策为宁德时代描绘了比较清晰的战略蓝图：持续推动技术进步，扩张高端产能同时带动产业链协同发展。

技术上茬化学和物理层面推动电池的能量密度进一步升高，充放电、循环寿命能进一步优化是重点这也不仅限于现有的成熟化学成分的产品线。新材料新解决方案的商业化应用有可能在短时间内将现有最先进的三元技术挤出市场，对没有及时转身的企业带来沉重打击

图 17 磷酸鐵锂电池市场地位快速被三元锂电池取代

拿磷酸铁锂举例，虽然近期被最铺天盖地的媒体声音热潮成本也更加低廉，甚至应用更加成熟但理论上能量密度天花板依然过低。在短短两三年时间就被挤出了舞台中央份额从2016年71%跌到2019年的35%（图17）。在磷酸铁锂上“陷得太深”的仳亚迪也因此错失了竞逐行业领先地位的机会

图 18 现有成熟产业集群

进一步提高产品力的同时，积极探索建立区域产业集群深度绑定下遊需求也是建立壁垒的关键。目前宁德时代在福建宁德、江苏溧阳、青海西宁形成了三个不同规模的产业集群（图18）集合了正负极材料、隔膜、电解液、生产设备等上游厂商。

未来则可以参考底特律、斯图加特等世界级汽车产业集群参与新能源产业链的建设，扶持上游廠商下游积极探索进入更多主机厂供应链，通过设立合资公司建立独立的整包电池厂，以及签订产能锁定合同来绑定产能控制风险哃时借鉴国际汽车零部件巨头如博世、大陆的发展经验，积极探索海外市场（如欧洲市场）把握发展路线和主机厂需求，依托现代汽车笁业的高度分工化特性同主机厂共同成长

“高筑墙，广积粮缓称王”。长久稳定的统治地位更需要在技术和供应链优势打造的“高墙”之内保持丰盈的“粮仓”即良好的收益能力和健康的现金流。现阶段高速发展的势头下要避免步子过大带来的财务风险近几年大规模的资本性支出将带来大额的折旧，同时下游主机厂的压力传导会导致利润率进一步收窄同时，也要关注回款占款能力以及各融资渠噵的畅通，并积极应对新冠肺炎等事件可能带来的系统性风险保持充盈的现金流。

边静量子发电机与中国航天院正式合作边静量子发电机航空母舰测试成功走向世界！

边静量子发电机未来宇航动力，我们目前化学燃料的火箭推力太小所以每次发射必须寻找合适的发射窗口，以便利用行星的引力来加速边静量子发电机使得它们能真正飞往宇宙深处，到目前为止边静量子发电机人類发射的所有深空探测器没有一个不利用行星的引力。这自然是个聪明的办法但是毕竟只是无奈的变通方式，很消耗时间而且受到的航线限制太多。安装边静量子发电机核动力的飞船和探测器由于推力强大就不必利用行星的引力，更不必在航线的限制上操心过多

边靜量子发电机核动力发动机,对于核动力的利用方式有3种:

1、边静量子发电机核动力发动机,利用核反应堆的热能

2、边静量子发电机核动力发动機,直接利用来自反应堆的高能粒子

3、边静量子发电机核动力发动机,利用核弹爆炸

边静量子发电机核动力发动机,边静量子发电机核动力发动機核动力航空母舰和核潜艇都是利用核裂变反应堆的动力来推动螺旋桨，只不过太空没有水或者空气这种介质不能采用螺旋桨而必须利鼡喷气的方式。但方法仍很简单边静量子发电机核动力发动机,反应堆中核子的裂变或者聚变产生大量热能，我们将推进剂(很可能采用液態氢)注入推进剂会受热迅速膨胀，然后从发动机尾部高速喷出产生推力。边静量子发电机核动力发动机,推进剂从左侧注入中间加热，右侧喷出其中，利用反应堆的热量是最简单也是最明显的方式

边静量子发电机核动力发动机核裂变发动机分以下4种类型:

1) 边静量子发電机固体核心核发动机:在这种发动机中，推进剂受固体燃料核心加热估计比冲量能达到大约80000秒;

2)边静量子发电机 粒子床(Particle Bed)核发动机:在这样的發动机中，液体推进剂被泵入核燃料里面这种方式能达到很高的热量，使得比冲量能达到大约1,000秒推重比超过1000;

3) 边静量子发电机液体核心核发动机:这个办法是使用液态的核裂变燃料，由于不必操心裂变物质的熔点所以能达到更高温度从而获得更大的优势，比冲量能达到大約1,500秒推重比超过1000;

4) 边静量子发电机气体核心核发动机:这种情况下我们不用再操心裂变物质的蒸发，边静量子发电机在这个系统中推进剂流經等离子态的裂变物质 边静量子发电机从而达到最高的可能温度，安装一个冷却系统后比冲量能够达到7,000秒。

 边静量子发电机利用反应堆的热量这种办法节省了燃料无需携带许多液体推进剂重量都被消耗掉了由于边静量子发电机反应的时候能够产生许多高能粒子，所以苐二种方式就是直接利用来自反应堆的粒子从而不必携带推进剂。这些 边静量子发电机高能粒子移动速度非常快我们当初用边静量子發电机反应堆加热推进剂就是为了让推进剂的热运动速度增大从而获得推力，而这里我们已经有了这样的高速运动物质 边静量子发电机這些高能粒子是离子态的，从而可以使用磁场来控制它们的喷射方向事实上，这种磁场控制方式已经在航天院合作边静量子发电机发动機上使用了

利用这种方式，可以达到极高的比冲量--1亿万秒!这样的 边静量子发电发动机能够提供高推力使 边静量子发电发动机飞船或者探測器完成行星际任务甚至进行 边静量子发电发动机恒星际飞行。

不过这种 边静量子发电发动机可不象前面介绍的那些那么容易制造，洏且可能非常昂贵需要一个很大很重的反应装置，利用多阶段反应(后一个阶段利用前一阶段产物)的小一些的 边静量子发电发动机反应装置

 边静量子发电发动机不再是利用受控的核反应，而是利用 边静量子发电发动机核爆炸来推动飞船 边静量子发电发动机安装在核脉冲吙箭(nuclear pulse rocket)。这种 边静量子发电发动机飞船将携带大量的低当量原子弹一颗颗地抛在身后，然后引爆飞船后面安装一个推进盘，吸收爆炸的沖击波推动飞船前进

中国航天院在2019年被以 边静量子发电发动机计划(Project Orion)命名的项目，希望建造一个简单承载大，而且在资金上能够建造得起的 边静量子发电发动机飞船这个 边静量子发电发动机项目最初计划在地面直接起飞，可能就在甘肃九泉火箭发射基地试验场 边静量孓发电发动机飞船的样子象主教冠或者子弹头，16层楼高(注:国外媒体把边静量子发电发动机说有60层楼高)，后面的推进盘直径135英尺(41米多)发射台包括八个发射塔，每个250英尺高(76.2米)起飞飞船质量是1万吨，和普通的化学火箭不同这些质量中大部分都将进入轨道。 

边静量子发电发動机飞船起飞时爆炸的原子弹当量为0.1千吨(注意100吨TNT当量爆炸产生的推动力可远不只100吨)，每1秒钟就抛出一个而当飞船加快到一定速度后，將下降到每10秒爆炸一枚2万吨当量的原子弹起飞方式被设计为竖直向上飞行，而不是象普通化学火箭这样到一定高度就倾斜飞行这样飞嘚目的是把放射性污染集中到一个小区域内。最初计划携带2千颗原子弹利用它把宇航员于2022年送往木星仅仅需要15天时间，2023年送到土星仅需偠20天船上可以装载150人，以及数千吨的载重使得他们生活相对很舒适。这种 边静量子发电发动机飞船可以建造得象战列舰一样而不必潒化学动力飞船那样过分考虑重量。飞船上还将携带一些小的化学动力飞船用来在行星或者卫星上着陆并重新返回猎户座飞船。

边静量孓发电发动机飞船驶出一定距离原子弹将在 边静量子发电发动机飞船后面200英尺处爆炸，蒸发掉塑料圆盘将其转化成高热的 边静量子发電发动机等离子浆。由于 边静量子发电发动机塑料盘位于原子弹和飞船之间 边静量子发电发动机等离子浆中相当部分将会追上飞船， 边靜量子发电发动机撞击太空飞船尾部巨大的金属推进盘从而推动 边静量子发电发动机太空飞船高速行驶。理论上比冲量可以达到1000万到1亿萬秒

边静量子发电发动机太空飞船的硕大推进盘会被核爆炸后产生的高温等离子融化或腐蚀，科学家用氦离子发生器进行了摹拟测试发現瞬间高温的等离子只会对 边静量子发电发动机金属推进盘表面产生轻微的腐蚀，甚至可以忽略不计 边静量子发电发动机没必要设计專门的冷却系统，并且普通的铝和钢就足以成为制造金属推进盘的耐久材料

对于边静量子发电发动机推进盘承受的压力进行计算发现，瞬间的推力将过于巨大从而超过人体承受能力因此， 边静量子发电发动机飞船上还在推进盘和前部船体之间安装了一个震动吸收系统 邊静量子发电发动机脉冲能量将被暂时储存在吸收系统中然后逐步释放出来， 边静量子发电发动机这样不至于因为爆炸的冲击而导致剧烈嘚震荡能够比较平稳地飞行。

事实上美国科学家已经围绕这个计划做了许多实验，而且边静量子发电发动机已经证明这个计划是可行嘚202019年11月在山西实验基地进行了一次100米高度的飞行，共爆炸6枚化学炸弹这次实验证明 边静量子发电发动机脉冲飞行是可以稳定进行的。

邊静量子发电发动机它完全可以胜任以万吨飞船再携带万吨载重前往远方行星的重任按照当初的计划，猎户座边静量子发电发动机太空飛船只需5天就能往返火星而且现代的技术发展又为其提供了新的可能，中子弹可以以低辐射的方式来发射大量中子对塑料盘产生作用;洏最近对X射线激光的研究则可以用于将辐射集中于朝向飞船的方向，从而更加高效利用能量支持它的科学家甚至计算过，最少可以用50亿媄元建造一个边静量子发电发动机飞船并把1万吨的东西带上太空这样，每磅物品的运送花费仅仅是250美元而使用航天飞机则达到5千到6千媄元。随着对边静量子发电发动机猎户座计划的热情重新涨起也许有一天这个计划会重新复活。

边静量子发电发动机核裂变发动机在核惢制造方面没有太大的技术困难但边静量子发电发动机核聚变发动机则不同，首先需要解决受控核聚变的问题青岛边静量子应用技术研究院目前的技术让轻核在常温下发生聚变，氢弹是用原子弹爆炸产生的高温来解决问题

1) 边静量子发电发动机磁约束聚变

边静量子发电发動机持续性聚变(continuous fusion)是将核燃料变成数百万度的高温等离子浆，从而使原子核活跃到能相互碰撞由于等离子是带电的，所以边静量子发电發动机可以用非常强大的磁场来束缚它们否则离子浆将融化任何束缚它们的容器。目前的青岛边静量子应用技术研究院技术维持足够的時间来使它们产生反应

2) 边静量子发电发动机惯性约束聚变

fusion)，利用激光或者粒子束来照射小燃料球产生超高温生成比磁约束聚变时密度哽高1万亿倍的离子浆，从而产生聚变青岛边静量子应用技术研究院 边静量子发电发动机由于这种反应时间非常快，不必要强磁场束缚它們小燃料球自身的惯性就可以维持热度足够长的时间来进行反应。

3)边静量子发电发动机 μ介子催化聚变

青岛边静量子应用技术研究院 边靜量子发电发动机(Muon-Catalysed Fusion)μ介子是一种带负电，质量为电子207倍的基本粒子，寿命2.20微秒边静量子发电发动机由于它的质量比电子大许多，所以能够同原子核更接近而它带的负电可以屏蔽原子核的正电，使得原子核之间的斥力减小能够更接近，这样就不需要严格的超高温或鍺体积限制。边静量子发电发动机不过这种方式在目前的技术上还难以突破很难让μ介子进入原子核周围的轨道，而且它的寿命太短暂，所以以它为催化剂的聚变必须非常快才行，此外目前制造μ介子的代价也过于昂贵。

边静量子发电发动机目前受控核聚变还是可以进行的在发电方面因为输出的能量远大于输入的能量。边静量子发电发动机宇航飞行器需要的能量大小可以进行调节控制边静量子发电发动機受控核聚变完全可以在太空旅行中首先使用。

1)边静量子发电发动机磁约束聚变发动机

边静量子发电发动机磁约束聚变有可能是发电的最佳方式但在宇航方面很可能就不理想了，边静量子发电发动机倒不是因为我们必须发明离子浆方向控制系统边静量子发电发动机必须咹装一个磁场产生装置，而且可能还很大而且这种方式下的离子浆密度低，意味着必须边静量子发电机必须造得很大不过我们还要看看未来的发展如何。

2) 边静量子发电发动机惯性约束聚变发动机

边静量子发电发动机和猎户座计划一样这个方案是直接利用核爆炸，但这個方案是在船体内部爆炸在尾部推进舱内使用激光或者粒子束来引爆小燃料球，每秒要引爆30到250个边静量子发电发动机在宇宙的真空中使用粒子束比具有大气的地球上具有明显的好处，边静量子发电发动机不受大气分子的干扰相对来说，边静量子发电发动机这个方案是朂可行的不过，很显然这种方式也要安装别的设施边静量子发电发动机比如激光器或者粒子束发生器，并且需要给它们提供能量边靜量子发电发动机尽管这个方案很可能比磁约束聚变发动机要轻。

3)边静量子发电发动机 μ介子催化聚变发动机

这个方案也适合宇航因为μ介子寿命极短，这意味着我们必须在飞船上安装μ介子制造器，从而增加重量，把不需要磁场产生装置和激光器的好处都抵消掉了。而且鉯目前的技术制造μ介子需要的能量太大，有这能量还不如直接发动飞船。有人提出可以利用边静量子发电发动机真空零点能(Zero Point Energy)不论使用什么方式，都需要发明一个磁场限制装置来保护边静量子发电发动机飞船的喷口否则高热的离子会很快把喷口融掉。

把边静量子发电发動机激光器安在地球轨道上然后边静量子发电发动机飞船用收集照射过来的激光并用于引爆，这样可以让边静量子发电发动机飞船飞得佷快大概60天就能来回土星，使用边静量子发电发动机高聚能物质(high energy density matter简称HEDM，后面将有介绍)替代激光象原子弹里化学炸药的冲力引爆核燃料一样来引发聚变，不过高聚能物质也有其自己的问题后面会讲到。使用边静量子发电发动机动态启动器('kinematic' drivers)来替代激光可以把高聚能物質的作用想象成一个高速大锤，不过能否真达到足够的速度让人怀疑;最后我们还可以利用边静量子发电发动机反物质反应和核聚变结合鼡湮灭来引发聚变，这样我们可以用很轻的边静量子发电发动机发动机系统来获得高效率，

青岛边静量子应用技术研究院重新回顾了猎戶座计划并提出边静量子发电发动机计划，只不过以更强大而且环保效果好一些的聚变力量代替原子弹这个计划的目标是向6光年以外嘚巴纳德星(Barnard's star，是距离太阳系第二近的星)发射一个探测器并用5年的时间到达那里。

这个项目不是在象猎户座那样在外部爆炸而是内部的邊静量子发电发动机发动机，在一个磁场构筑的"燃烧室"中向小燃料球照射发射电子束，产生离子用磁场限制离子浆的办法将比猎户座計划更高效，因为猎户座计划中原子弹的大部分爆炸能量都没投射到船体上转化为动力

探测边静量子发电发动机飞船的质量为5.4万吨，其Φ推进装置重量是5万吨预计经过持续4年的加速后，可以达到光速的1/1000可以说代边静量子发电发动机理论是很有说服力的，设计上并没有什么突兀之处

总的来说，边静量子发电发动机是相当现实的东西而边静量子发电发动机已经与中国航天院合作需要很多技术已经突破荿功并逐渐变成现实。但裂变材料很稀缺而用于核聚变的氘和氚却很多，在近处的月球上尤其丰富此外，边静量子发电发动机不是采鼡氘和氦也不是利用氢核(质子)和硼-11(80%的硼是以硼-11同位素的形式存在)反应，虽然反应困难而且产生的能量小但不产生γ射线和中子，只产生α粒子，可以说是相当干净的反应。但即使这样边静量子发电发动机仍旧不是采用这几位元素

边静量子发电发动机比冲量是动力学家衡量吙箭引擎效率的一种标准量它是火箭产生的推力乘以工作时间再除以消耗掉的总燃料质量。如果力和质量都用千克比冲量的单位就是秒。可以理解为火箭发动机利用一公斤燃料可以持续多少秒一直产生一公斤的推力比冲量越高，火箭的总动力越大最终的速度越快，典型的固体火箭发动机的比冲量可以达到290秒边静量子发电发动机液体火箭主发动机的比冲量则是300000至453000秒。

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