你敢信吗,未来电可以从3.6万公里外的太空“隔空投送”过来,不管是天上飞的无人机、卫星,还是地上跑的作业机器人,走到哪都能随时补能,哪怕地面电网全瘫,救灾应急也能轻松供电。这事听着像科幻大片里的黑科技,其实咱们国家已经搞出关键性突破了。最早提出太空电站构想的是美国人,折腾半个多世纪都没敲定落地,反倒被咱们中国团队蹚出了实打实的路子。

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2026年5月新华社放出西安消息,段宝岩院士带领的逐日工程团队,搞出了能面向多个运动目标的微波无线输电地面验证样机,给空间太阳能电站项目啃下了最关键的一块硬骨头。放在2022年,这套系统还只能给一个固定不动的设备充电,现在早就不是当年的样子了。实测的时候,时速30千米的无人机在30米空域,能稳定获取143瓦直流电,地面移动机器人边走边就能完成无线补能,完全不耽误干活。

用电设备缺电了会自动发出请求信号,供电系统收到信号,立马就能算出设备的准确位置,接着就能把电能精准隔空送过去,整个过程和你连WiFi上网差不多丝滑。很多人没听过段宝岩院士老爷子,他1955年生,1977年考上原来的西北电讯工程学院,也就是现在的西安电子科技大学,一路拿到了学士、硕士、博士学位,毕业后留校任教一干就是几十年,2011年当选中国工程院院士。

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网上还传段宝岩是导演系出身,这纯属张冠李戴的乌龙梗,老爷子从本科到博士读的全是电子机械工程,和导演圈半毛钱关系都没有。他是国内电子装备机电耦合领域的顶尖开创者之一,拿过国家科技进步一等奖,还有中国航天钱学森杰出贡献奖等多项重磅荣誉,现在70岁的他还身兼香港城市大学(东莞)校长,一边办学育人一边带队攻坚,天天连轴转都不喊累。

太空电站的构想美国人早在上世纪60年代就提出来了,他们最早的方案是做一整块超大的太阳能帆板送上天。这个方案现在看有两个致命漏洞,这么大的庞然大物在太空组装,技术难度直接拉满不说,随便一小块太空碎片撞上去,整块板子都得直接废掉,根本没得救。

段宝岩团队2014年提出来的“欧米伽”方案,直接换了个思路,把大系统拆成若干小模块,就像搭积木一样组合起来就行。哪个模块出了故障直接单独更换,根本不影响整个系统运行,整体稳定性和可靠性直接大幅升级。对比美国2012年提出的阿尔法空间太阳能方案,咱们这个控制难度更低,设备散热负担更小,整体功质比还提升了24%左右,同等重量的设备送上天,咱们能发的电就是比他们多。

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这个项目2018年底正式启动工程验证,取名“逐日工程”,取自夸父逐日的典故,满满都是中国浪漫。2022年6月,团队就建成了世界首个全链路全系统的地面验证系统,今年又顺利完成从“一对一”到“一对多”的升级,这个迭代速度,放在全世界都是独一份的。

网上有自媒体说“美国搞了9年没搞成”,这个说法得捋清楚。2025年7月美国取消的DRACO项目,是核热推进发动机项目,根本不是空间太阳能电站,两个完全是不同的技术方向。那个项目从启动到取消满打满算也就5年,取消是因为SpaceX星舰把发射成本压得极低,美国人觉得花巨资研发核热推进性价比不如预期,不是技术攻不下来。

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放在太空电站的研发赛道上,美国整体节奏确实落后咱们。NASA早在2024年就出过一份专项研判报告,从成本技术多维度做了测算,说建第一座太空电站至少要花2750亿美元,发电成本是地面光伏的12到80倍。报告出来之后美国内部吵翻了天,支持派反对派各执一词,到现在都没拿出一个定论,说白了就是只算眼前的小账,看不到长远的价值。

咱们国家把太空电站定位成长远战略工程,盯着的是2050年的全球能源格局,根本不是计较三五年内的经济回报。这种沉得住气的长期主义,恰恰就是咱们的体制优势。不过话也说回来,地面验证成功,不等于马上就能把真正的电站送上天。段宝岩团队自己也承认,要在3.6万公里外的同步轨道部署电站,眼下还有好几个绕不开的技术难题。

常规地面电子零部件,难以适配宇宙空间的高强度辐射,还有昼夜骤变的极端温差,长期在轨稳定运行没有保障。受3.6万公里超长传输距离影响,微波波束只要出现微小扩散,落地覆盖范围就会扩张到数十平方公里,地面接收装置根本没法有效捕获能量。近地轨道卫星飞行时速动辄上万公里,想要持续锁定飞行器并隔空无线输电,伺服跟踪和调控的技术门槛高得吓人。

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咱们早就画好了清晰的发展路线图,计划2030年前后完成兆瓦级太空电站在轨验证实验,2035年建成吉瓦级可并网商用电站,项目年发电量差不多能达到三峡水电站年发电量的一半。很多朋友会问,这玩意儿离我日常太远,能有啥实际用处啊。

往近了说,最直接的应用就是给卫星续命,很多中小型卫星依赖自带的太阳能帆板供电,一飞到地球阴影区就会没电罢工。有了太空充电站,卫星就能随时补能,咱们普通人就能享受到更稳定的手机信号、更精准的导航定位,实打实直接受益。还有救灾场景,地震洪水冲垮地面电网之后,派无人机带接收装置过去,微波一照,应急设备就能恢复供电,能帮上大忙。

现在市面上的幕墙清洗机器人,全都拖着外接电源线作业,线缆不光累赘,高空施工还极易引发安全隐患。未来借助微波无线供能技术,机器人不用接线,作业时靠定向微波就能随时补给电能,安全性和效率都能上一个大台阶。至于说把太空发的电直接并入寻常百姓家的电网,那还得等十几年,急不来。

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从1968年美国人提出构想,到2026年中国逐日工程实现一对多无线传能,半个多世纪的追逐终于看到了曙光。夸父逐日是老祖宗流传下来的神话,中国人搞逐日工程,是把浪漫幻想变成现实的勇气和实力。这不仅是技术的突破,更是咱们中国人“向天要电”的魄力和远见。

参考资料:新华社 逐日工程科研团队取得关键性突破