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网大为:重新“设计”地球,将电力和空气作为基础设施

2019/12/09
导读
如果能用具备垂直起降能力的混合动力飞行器取代汽车等交通东西,那么可以有效减少公路设施用地需求,解决日趋严重的人口问题,对付降低资源消耗、减轻环境污染也将产生重要影响。


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网大为(David Wallerstein)先生的演讲题目是《重新“设计”地球:将电力和空气作为基础设施》。他为我们分享了名为“eVTOLs(Electric Vertical TakeOff and Landing Aircraft)”的新型交通技术——如果能用具备垂直起降能力的混合动力飞行器取代汽车等交通东西,那么可以有效减少公路设施用地需求,解决日趋严重的人口问题,对付降低资源消耗、减轻环境污染也将产生重要影响。


以下为演讲全文:


首先,我们要谢谢在场合有来自各国的贵宾,以及全世界正在收看我们节目的观众朋友们。很兴奋你们能来加入本次活动!


我适才说的中文意思是,在线上寓目我们本次WE大会的观众已凌驾一千万人次,这才只是方才开始,一个庞大的群体正在存眷我们获得的重要科学进展和学术结果。


我今天想谈的事,对今天在座的每一小我私家都有影响,那就是我们如何在2050年世界总人口到达100亿时,仍能在地球上维持可连续展。100亿人口,是经联合国预测得出的未来人口范围。这个数据广为人知,而对付如何应对气候变革等问题,我们真正要做的是重新塑造我们的星球,我们会引导人们以一种更智能的方法进行种种日常活动,以免破坏我们的星球。我们还将用一种可连续数千年的要领以满足我们的基本生活需求,不但是日益增长的人类,甚至也包罗大量别的物种。


现在,我将进行具体说明,无论在哪个地方,粮食、能源和水资源都是最重要的。在座的列位应该有很多人很熟悉“FEW”这个词,我们在过去的一年中经常提到这个词,你们可以在很多文章中看到,这是我们对粮食(Food)、能源(Energy)和水资源(Water)的重要性的阐释,以及我们如何通过人工智能等新兴技术使得我们实现农业展、满足能源需求和水资源需求的方法变得更智能化。“FEW”是我们刚接触的领域,其他领域我们也开始有所探究。在接下来的一年中,我们即将出品一部关于全球水危机的纪录片,并且计划出书一本书,因此,请继续存眷腾讯,了解更多有关问题,以及我们所面临挑战的详细信息。


今天我想谈谈一些新话题,主题是“我们在满足人类出行需求时所面临的挑战”。我指的不但是现在,还包罗未来30年的展走向。我们要制定怎样的计划才华满足我们的出行需求呢?当前的相关计谋是什么?


在开始之前,我希望回顾一下历史,并思考我们过去在满足人类行动需求上所作出的努力已经到达何种水平。想象一下约一百年前的生活,当你走进集市,希望寻找一种能从a点快速到达b点的要领,你可能会想要买一匹马。随后,一个名为T型车的新事物出现了,即第一款真正量产的汽车。在1920年,它拥有约莫50%的市场份额,这是其时市面上的主导产物。你可能会想,我是花和现如今三四千美元同等价值的货币去买这款看起来非常时髦的叫做“T型车”的新车,还是买一匹马呢?


只有25%的人选择了马。这是一个很典范的假设,但是不管选择哪一种,它们都有能量需求。马需要喂食,并且可能实际需要的量很大,而T型车则需要加油。有意思的是,当我们比拟它们的效益时,会现汽油价格在一百年来基本没生任何变革。我赌博现场有车的观众中应该只有少数人的汽车加满一加仑汽油能够跑20英里,是不是听起来很熟悉?这和一百年前的是一样的原理。显然这不切合摩尔定律,但也不是没有纪律,只是换了另一种说法。


不外,它们都带来了废弃物的问题。T型车解决了其时排泄废物“manure”的问题。有人知道“manure”这个词的意思吗?是马粪。我一直在说马粪很麻烦。马产生的粪便是一个令人很头疼的问题,这是一其中式笑话。谢谢你们捧场。不管怎么样,马每年会产生9吨粪便,一匹马 9吨。你能想象出你的交通东西能产生几多废弃物吗?虽然我们现今已解决固体废弃物的的问题,但我们又遇到了废气处理惩罚问题。每辆车会产生4.6吨气体废物,它会进入我们的大气层加速气候变暖,这就是过去都市街道上所看到的场景。马粪造成了步行困难,我的意思是我们虽然可以走,但需要小心翼翼,每走一步就要低头看脚下。


所以,我们解决了一个问题,但又引了另一个问题,并且这个新问题是目前世界面临的巨大挑战之一且导致了全球变暖。因此,是时候配合探讨这种现代汽车经济问题了。每年汽车销售量是9500万辆,其中,电动汽车的占比几乎不到1%。我们在开和设计量产电动汽车方面取得了巨大进展,实际上,特斯拉(Tesla)最近在中国开设了制造厂,这是一项巨大的成绩,我非常期待它的展。但不要忘记,尽管取得了这些进步,但电动汽车的销量仍不到汽车总销量的1%,也就是说,世界每生产1亿辆新车,他们就像饥饿的小动物,和那些马一样需要能量。


只不外它们需要的是燃料。我们每年要用掉7000亿加仑燃料,而这些燃料将酿成温室气体,我正在寻找一种可以体现出该数量之庞大的数据点或类比。但要找到类比实际上并不容易,也许Brian Green以后可以提供。但就全球二氧化碳的排放量而言,是很多的,我们的地球已吸收了370亿吨二氧化碳。


顺便一提,这些排放量每年正在以约3%的速度增长。因此,即使我们在应对气候变革方面取得了进展,但二氧化碳排放量仍在连续不绝地增加,其中,有16%来自汽车。我们所面临的是一个重大的挑战。当我们检察国际能源署(IEA)等机构的预测结果时(它在能源方面的考虑和有关地球的预测方面具有绝对的权威性),我们实际上看到的是到2050年的预测,在接下来的30年中,情况会越发相似。人类会使用更多燃料,排放更多的温室气体,展中国家将尤为突出。非经合组织实际上不是针对西方国家,而是展中国家。即便是一小部分数据就足够令人震惊,因此,我们还有很长的路要走。


因为汽车将会越来越多,需要的燃料也越来越多,碳排放也会不绝增加,我们无法制止这种趋势。但我们要怎么解决这个问题呢?我们要做出哪些改变?这涉及的不但是汽车和燃料,我们依赖的这个交通出行系统,显然需要门路。但别以为门路是免费的,它们肯定有本钱。首先必须修建门路,这涉及到奋发的建设本钱,还有水泥——全球温室气体排放量的8%来自于它。


如今,我们的公路总长度达6500万公里,仅在10年内就增加了40%。这只是10年的数据,你会现,未来30年内全球最大的基础设施投资类别就是门路投资。如果一个外星人低头看着地球说,对付这些人类来说最有价值的是什么,答案就是这些门路。这是我们投资最大的一个类别,比电力、电信、水资源等这些领域都要多。门路建设,就是一项世界性的计划,也是人类未来的任务,除非我们会做出一些改变。


接下来,我会谈如何在短时间内做出改变。顺便说一下,很多门路基础建设将在展中国家实施,90%的非经合组织国家,将不但开展门路建设,还会有停车位建设。试想一下,在未来,路边一排排的汽车会占据大量空间。到时候需要几多停车位才华满足需求呢?然后我们会现,我们需要的空间约莫相当于重庆市或塞尔维亚的国土面积。


这就是我们需要解决的事情,我们必须要找一个地方安顿这些车辆,所以,空间对我们来说就非常重要。想象所有的汽车一辆接一辆停放,占据了一个国家那么大的面积,这就是地球上的汽车王国。想得再深一些,我们会现除了需要修建更多的门路之外,都市化浪潮同样席卷全球,这是另一个完全差别的领域。中国和很多其他国家已经历过都市化浪潮,人们从农村转移到都市,再到市区,现在市区人口的比例约莫为55%,这个数字将增加至65%。到那时,世界总人口正好增加至100亿。这样一来,新增的都市人口将到达20亿。这些人口稠密的地区仅占地球陆地面积的3%。因此,这个趋势也是我们要考虑的问题。


我们现在已经了解了交通的情况,如果在都市范围越来越大的时候,又增加了更多汽车和更多门路,那么很可能会使交通越发拥堵。我一直在思考我们如何才华真正接纳一种截然差别的、更好的模式,一种环保且不需要使人类面对艰巨挑战和重大压力的模式,我们是否真的能找到一种能让我们住在乡村但在都市事情的新模式呢?


因为我们都倾向于在都市事情,这样的话我们就可以和朋友共进午餐、用饭、看影戏。如果我们不是住在高楼大厦顶层,而是住在都市之外,这可能实现吗?


答案是肯定的。


如果我报告你,现在有一种新的模型可供我们开呢?这种模型有可能在未来几年内推出,其仅用电力和空气作为基础设施。所以你们可能会问,大为,我们需要做些什么来实现这一目标呢?你能提供电力吗?你能提供空气吗?怎样付诸实践呢?


看吧,我们已经做到了。


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有谁听说过EVTOL吗?这是一种电动垂直起降飞行器,它们属于电动飞机,可以垂直起降和飞行,听起来有点像是科幻小说里才出现的,不是吗?但它现在已经生产出来了,并将经过测试、改进然后推向市场。有了这种新技术,我们就可以获得不可思议的新奇体验。


我想向你们展示它飞行时候的样子。这就是我们在德国的合作伙伴Lilium制作的实物模型。该飞机为电力驱动,可以垂直起飞,它不需要跑道。在起飞后就可以直接飞行,你可以看到它能做这样的技术行动。


这个视频实际上是几周前在德国拍摄的,拍摄地离公司办事处很近,并且你可以看到它上面安装有36个电扇和喷气动机,所以它的平衡能力非常精彩。前排12个、后排24个,移动范畴是300公里,每小时可以飞300公里,载客量为5名搭客,它类似于一种汽车。但我们不要这么叫它,它是一架能垂直起飞的电动飞机,可以飞行300公里,然后在你的目的地降落。


你们当中一定有部分人很好奇在都市中看到这种场景会是什么样子,所以我们做了一个模拟,这是虚幻的模拟。你可以看到飞机沿着一条航线飞行时的样子,它非常平静,没有什么噪音。


在现在这个位置,你是听不到任何声音的,300米左右的距离,飞机看起来跟现在屏幕上这个小点差不多。还有另一架,在从机场飞向800米远的小镇,几乎看不清楚。很重要的一点是,它能很好地融入整个都市运作,因为它无噪声,就像你在这里看到的那样,其中一架飞机正在起飞的时候,也是非常的平静。


它可以作为都市现有运营的一部分,实际上是一种非常平稳的过渡,可以将这类飞机引入到我们的生活中。现在,我们现了一些很有趣的事情。当接纳电力作为飞机的动力时,消费本钱就下降了,这要比开车更划算。为什么呢?这个就说来话长了。不外,这类飞机的动力本钱不到轿车所耗汽油本钱的一半,例如疾驰,不但是疾驰,其他品牌的轿车也是如此。疾驰仅作为示例,但其实所有品牌的都是如此。


未来电价可能会下降,你所需包袱的电费也会随之减少。因为它的耗电率极低,基本上总是满电状态。你可以凭据每千瓦的电价标准计算出每兆瓦的电价是几多,测试你电池容量巨细,然后你可以在家进行估算:它需要几多用度?你只需要估算飞机中的电池组的容量巨细即可,计算很简单。


虽然,我们知道统交通东西,好比直升机之类的交通东西非常昂贵,它的运行本钱对我们来说过于奋发。它们有噪声,又贵,但是这架飞机改变了当前的局面。这些模型使我们改变了对飞行的看法,飞行交通东西不一定会污染环境,不必使用大量燃料,不会产生噪声,也不是少数人才华使用得到。当它对每小我私家来说是更好、更实惠的选择时,就能真正能够普及到每一小我私家,彻底地改变局面。


这将改变我们的生活。例如,你可以从北京机场坐飞机前往我们的WE大会现场,整个过程不凌驾一个小时,只需10分钟不到就能到达。你可以通过一般性的假设来设想有关操纵,我甚至有时候会想象,如果住在像承德避暑山庄这样的地方,一回抵家就可以享受清凉夏日。但从承德到北京,可能需要花三个小时或更长时间,因为你永远不知门路况如何。不外,有了这种飞机,来回只要不到一个小时,这肯定可行。这可以将那些乡村地区与都市地区结合,创造另一种生活方法,让你住在乡村却仍然可以享受都市提供的所有办事,并普及到整小我私家类世界,我很期待展中国家未来的展。 


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这是所有幻灯片中我最喜欢的一张。因为这是连接各个地区的新范式,尤其是当前尚未接入区域的展中国家。想象一下,那些降落场还未建设基础设施,也没有门路基础设施,但你可以降落后通过本地非电网可再生能源为飞机充电,它可能是太阳能、风能或者其他类型的能源。总之有这样一个位于地面的可再生能源。你可以落地并充电,然后继续前进,依此循环。这样,展中国家就连接起来了。


这比目前的汽车驱动要领更好,无需进行部分基础设施投资,这是一个很好的机会,实际上也是一种可行的模式。我认为,这正是我们在考虑如何应对日益严峻的气候变革挑战,以及都市化和人口增长时所需要接纳的一类模型。在打造更为创新和智慧化世界的同时,实现真正的绿色展,塑造一个越发环保、越发可连续的世界,这是否意味着我们在倒退?


实际上,恰好相反,这反倒意味着我们可能会向前迈出一大步。


并且是巨大的奔腾。


未来的生活可以变得更好、更快、更高效。但是我们必须拥抱新科技,并学习相关知识,使其得到不绝展。经常思考、探讨与它们有关的事情,而不是认为驾驶飞机是不可能的事。


不要说我知道一些相关信息,但我认为不可能做到。而要说,这可能就是未来所需要的。因为我们不但要了解生活中的一切,还要付诸努力,必须努力让它成为现实。


变革不是从天上掉下来的。你需要让它酿成日常,这就是我们想要追寻的未来。


我认为尤其是中国,很有机会成为这项技术的先驱国家,因为中国拥有所有统的基础设施投资和基础架构领导层,并且愿意接受新技术。我认为中国可能成为首个或其中一个最早使用这项技术的国家,我们可以拭目以待。


我们很愿意与你们一起展开此类项目合作,我相信一定会碰撞出很多火花。那么,让我们一起拥抱美好的未来吧!


非常谢谢你们来到WE大会,期待与你们的下次再会。


注:本文转载自民众号“腾讯科学WE大会”。

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