史蒂夫.萊文
美國國防部高級研究計劃局曾協(xié)助民間力量發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng),現(xiàn)在又將目標放到了清潔能源技術(shù)上。它能夠再次實現(xiàn)一石二鳥式的成功,改變軍方和民間的能源消費和生產(chǎn)方式嗎
眾所周知,底特律汽車巨頭、IBM和英國石油(BP)等跨國公司以及硅谷創(chuàng)業(yè)型公司都在努力打造可行的替代能源,但在這一領(lǐng)域還有一個重要的參與者——美國軍方,特別是美國國防部著名的研究機構(gòu)高級研究計劃局(DARPA)。
高研局,高風(fēng)險科技研發(fā)的溫床
美國國防部高級研究計劃局(以下簡稱“高研局”)成立于冷戰(zhàn)高潮時期,在前蘇聯(lián)發(fā)射人造衛(wèi)星后成立的這一機構(gòu),旨在提高美國軍方的技術(shù)水平。高研局的創(chuàng)新傳統(tǒng)由來已久,其中最著名的,莫過于上世紀60年代初,其研究人員首次將分布在4個地點的計算機連接起來,組建了高級研究計劃局網(wǎng)絡(luò)(ARPANET)。這個供研究人員使用的計算機網(wǎng)絡(luò)就是最后發(fā)展成為國際互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)核心。高研局還協(xié)助實現(xiàn)了半導(dǎo)體、全球定位系統(tǒng)(GPs)以及廣泛使用的計算機操作系統(tǒng)uNⅨ的商業(yè)研發(fā)。高研局也曾犯過一些重大失誤。不過,瑕不掩瑜??傮w上說,高研局在將創(chuàng)新理念從實驗室?guī)颥F(xiàn)實世界方面成績彪炳。
軍隊是美國能源消耗大戶。以駐阿富汗美軍和駐伊拉克美軍為例,它們要依賴耗時久、成本高且易受攻擊的柴油罐車隊,這非常危險。美軍軍事顧問委員會今年5月發(fā)布的報告顯示,與實際戰(zhàn)斗用車相比,美軍安排了更多的車輛來運輸和保護油料,而這些油料大多用于保證美軍基地和哨所里的發(fā)電機運轉(zhuǎn),為那里的空調(diào)、筆記本電腦等設(shè)備供電。這份報告指出,隨著運油車隊費用和護衛(wèi)支出的增加,美軍在前線使用的每加侖油料的成本在15美元到數(shù)百美元之間不等。為此,美軍制訂了大幅降低油料需求的整體目標。根據(jù)這一計劃,5000人的美軍部隊獲得油料和補給的運輸次數(shù)將從目前的幾天一次降至一個月一次。
高研局將自己描繪成高風(fēng)險科技研發(fā)的溫床,而這些科研的風(fēng)險程度之高是其他任何機構(gòu)都無法承擔(dān)的。該機構(gòu)的運作方式是向企業(yè)提供科研課題,由于研發(fā)難度高,企業(yè)將其稱為“高研局級難度”。高研局通常要求承包商提供比現(xiàn)有技術(shù)先進得多的解決方案,為了實現(xiàn)某個研發(fā)目標,高研局會向創(chuàng)業(yè)型公司、IBM這樣的跨國公司以及頂級高校提供資金。之后,除了要求研發(fā)機構(gòu)嚴格執(zhí)行匯報制度,高研局不會干涉研發(fā)人員的具體工作。
可替代能源研發(fā)從燃料電池開始
九年前,當(dāng)時在美國國防部供職的電化專家羅伯特·諾瓦克了解到,軍方的一些高級將領(lǐng)對軍隊的電子裝備頗有微詞。因為雖然夜視儀、激光瞄準器和全球定位系統(tǒng)性能良好,但每個士兵攜帶的為這些電子設(shè)備供電的電池卻重約25磅,這樣的負重足以影響一些部隊的戰(zhàn)斗力。
為此,當(dāng)時在美國國防部著名的研究機構(gòu)高級研究計劃局(高研局)工作的諾瓦克提出,對裝備士兵的新供電設(shè)備進行招標,要求價格比原來100美元的電池價格有較大幅度削減,而負重則要減輕至原來的1/10。最初接受諾瓦克這一挑戰(zhàn)的有18家公司,如今只剩下兩家公司—加州利弗莫爾的燃料電池公司(Ultracell)和密歇根州安阿伯的適應(yīng)材料公司(Adaptive Materials)。這兩家公司提供的解決方案是小而耐用的燃料電池,能夠依靠l加侖左右的甲醇或丙烷為一名士兵所攜帶的眾多移動設(shè)備提供長達一周的電力。這種燃料電池的臨戰(zhàn)應(yīng)用版本將在今年面世。
高研局認為這一發(fā)明將改變軍隊的運作策略,其意義類似于汽車由汽油動力向混合動力或電動力的轉(zhuǎn)變。現(xiàn)已退休的諾瓦克表示,在這種燃料電池問世之前,“如果你想在阿富汗給一塊電池充電,基本上就必須到另一個國家去想辦法”。
美國消費者和商界將來也可能從這一發(fā)明中受益。這兩家公司都在測試供美國商業(yè)市場使用的燃料電池型號,首先針對的目標就是城市警察和娛樂性車輛的制造商。
每年拿出1億美元研發(fā)替代能源
增強美軍的實力向來是高研局的首要目標,正因如此,設(shè)在弗吉尼亞州阿靈頓的高研局會從其30億美元的年度預(yù)算中拿出約1億美元用于研發(fā)替代能源。
除了鼓勵研發(fā)手掌大小的燃料電池,高研局還和一些公司簽約以實現(xiàn)太陽能電池的小型化,從而取代傳統(tǒng)的發(fā)電機。如今,它還希望能從在戰(zhàn)區(qū)培育的藻類中提煉出廉價柴油和航空燃油。這三項替代能源計劃的目的都是加速私營企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn),美國軍方將從這些企業(yè)購買相關(guān)產(chǎn)品。
高研局在這方面表現(xiàn)得雄心勃勃。以太陽能電池板項目為例,目前的技術(shù)只能將照在多晶硅面板上的約20%的陽光轉(zhuǎn)化為電力,杜邦公司和特拉華大學(xué)聯(lián)手承擔(dān)了高研局價值達1億美元的研發(fā)任務(wù),目的是以可承受的價格將太陽能至電能的轉(zhuǎn)化率提升到40%。它們計劃捕捉通常會穿透整個太陽能電池板的陽光,并將其集中到一塊指甲蓋大小的電池里。許多這樣的微型電池排列在一塊可折疊面板上,就能在戰(zhàn)斗中進行裝備,并為6~12名士兵提供所需電力。負責(zé)管理這一高研局研發(fā)項目的布賴恩·皮爾斯表示:“這是一個非常大膽的目標?!迸c此相比,加州山景城的太陽能電池制造商聚光能太陽能公司(SolFocus)則在研發(fā)供民用的類似技術(shù),不過該公司提高太陽能轉(zhuǎn)換效率的目標則謹慎得多。
高研局希望新型太陽能電池板的造價不超過1500美元,相比之下,杜邦公司最近在一塊太陽能板實驗?zāi)P图捌潆姵厣贤度肓?.5萬多美元。杜邦公司負責(zé)這項研發(fā)的項目經(jīng)理丹·勞巴克坦言,這一太陽能電池系統(tǒng)要想交付軍方使用至少還需兩年。但他稱,隨著產(chǎn)量的增加,最終的成本“可能會低于”高研局設(shè)定的1500美元的目標。隨著價格的降低,杜邦公司最終希望向公用事業(yè)部門出售這種太陽能電池板。
高研局目標能否實現(xiàn)存爭議
高研局推動的新燃料努力可能改變美國軍隊,不過它會在多大程度上改變商業(yè)化的替代能源產(chǎn)業(yè)仍存爭議。一些硅谷人士對高研局的努力表示歡迎。太陽計算機系統(tǒng)公司創(chuàng)始人之一、硅谷最活躍的替代能源領(lǐng)域風(fēng)險投資人維諾德·科斯拉指出,私營企業(yè)和政府部門目前都沒能在替代能源領(lǐng)域取得明確的突破。他說,“沒人知道最終的答案,因此解決方案多多益善”,在這種情況下,“高研局能以長遠眼光看待相關(guān)研發(fā)是值得肯定的”。
不過,一些人認為,和高研局以前曾施加了巨大影響的項目相比,替代能源研發(fā)不盡相同。例如,當(dāng)研發(fā)互聯(lián)網(wǎng)的原型時,高研局在這一領(lǐng)域是獨一無二的。而現(xiàn)在則有成百上千家公司在探索太陽能電池板技術(shù)、從事先進的電池研究或者試著從藻類中提取生物燃料。替代能源還是一項國際性研究課題,日本、德國和中國已經(jīng)在某些關(guān)鍵領(lǐng)域取得了領(lǐng)先優(yōu)勢。
還有一些人認為,高研局設(shè)定的目標是不切實際的。高研局希望將提取藻類生物燃料的成本能從當(dāng)前的每加侖20~30美元降至每加侖3美元。今年1月,高研局與兩家公司簽訂了價值3480萬美元的合同,要求它們以每加侖3美元的成本從海藻中生產(chǎn)航空燃油。其中一家是科學(xué)應(yīng)用國際公司(Science Applications Intemational),另一家則是以制造“捕食者”無人機聞名的通用原子能公司(GeneralAtomics),兩家公司實現(xiàn)高研局目標的期限為三年。一些人認為這兩家公司或者說其他任何一家公司,都不可能實現(xiàn)這一目標。
英國石油公司資助的加利福尼亞大學(xué)伯克利分校能源生物科學(xué)研究所主任克里斯·薩默維爾一直刻意避免投資研發(fā)藻類生物燃料,因為他所率領(lǐng)的團隊認為該項目的成本無法低于每加侖10美元。對于高研局每加侖3美元的目標,薩默維爾稱:“這是否可行,我們對此持懷疑態(tài)度?!倍鴮τ谕饨绲馁|(zhì)疑,高研局的回應(yīng)簡單明了,正如諾瓦克所說的那樣:“要想改變世界,就得有遠大的目標?!?/p>
選摘自《商業(yè)周刊》中文版