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【会长之光】我会创始会长李宁:以第一性原理重塑能源叙事

【会长之光】我会创始会长李宁:以第一性原理重塑能源叙事 福建省新能源科技产业促进会
2026-07-16
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导读:近年来,厦门大学能源学院创始院长李宁以密集的国际亮相与深刻的思想输出,成为全球能源转型领域重要的中国声音之一。


近年来,厦门大学能源学院创始院长李宁以密集的国际亮相与深刻的思想输出,成为全球能源转型领域重要的中国声音之一。


作为全球首创“小型模块化反应堆”(SMR)术语的学者,李宁早在二十年前便洞察到:核能若要像燃气轮机或太阳能一样实现快速规模化增长,必须走向模块化与小型化。这一超前判断,如今已成为全球核能复兴的核心议题,并在政策、监管、资本与工程层面开始全面落地。


在地缘政治与能源安全议题上,他的判断同样切中要害。针对俄乌冲突对全球能源格局的冲击,他直指德国“去核又退煤”路径的致命缺陷——俄气断供后被迫重启火电,陷入“高碳排+高电价”的双重困境。针对中东局势动荡与霍尔木兹海峡封锁风险,他指出中国凭借多元化能源供应、庞大战略原油储备与持续推进的电气化进程,已具备远超日韩等邻国的能源韧性。


在行动层面,2025年3月,李宁受邀出席波兰卡托维兹“重振世界峰会”,发表题为“能源转型的第一性原理分析及中国经验”的主旨演讲,将中国经验带入全球煤电转型的核心讨论,并且和厦大能源学院核能团队一起推动煤改核的技术深化、系统集成与产业合作。同年9月,他在鼓浪屿论坛进一步将第一性原理延伸至数字经济与国际贸易维度,提出中国“新三样”出口蕴含的减碳正外部性应通过数字产品护照(DPP)实现可视化,并警示行业需摆脱“贫穷思维"下的内卷式竞争,完成一次真正的商业再启蒙。


从首创SMR概念到推动煤改核落地,从解析地缘能源危机到重构全球贸易叙事,李宁用三十年学术积淀,在技术前瞻、地缘洞察与产业重构三个维度上,持续输出兼具物理深度与商业锐度的判断。近日,李宁获选彭博商周年度人物。


以下是对话内容(精简版):


您在多篇文章和演讲中都提到“能源等级架构”和“第一性原理”。能否用通俗的方式解释:什么是能源世界的第一性原理?跟普通人的生活有哪些关系?


先说一个底层判断:能源世界没有魔法,只有热力学。 任何宣称打破物理定律的商业模式,最终都会破产在财务报表上。热力学三大定律,通俗来说就是三句话:能量守恒、熵增不可逆、完全有序不可达。


第一定律很好理解——能量只能转化,不会凭空出现。这是分析一切系统的起点。电网里,发电加储能减损耗,才是用户拿到的能量;公司里,投资、招聘、营收,本质上都是在导入能量做功。价值创造背后,必定有能量基础。


第二定律更重要,也更容易在实践中出问题。熵,是系统混乱度的度量。封闭系统的能量质量只会自然下降,变得越来越难用。效率提升有物理上限——热力学里叫卡诺效率,实际上只能无限趋近,永远到不了。把公司或投资标的看成一个系统,熵相当于折旧率,领导力和资本就是负熵,是维持系统有序的输入。


能源的等级架构,则由物质世界的四大基本力决定:强核力(核聚变裂变)能级最高,是化学能的千万到数亿倍;电磁力主导化学能(化石燃料);引力驱动水能和风能,微观最弱,宏观可以极强。能级和能效定高下——高能级可以自然向低能级转化做功,反过来则需要额外输入能量。能源可以综合利用,但不可循环利用。


为什么普通人也需要懂这些?中国古话说,开门七件事,柴米油盐酱醋茶,柴排第一。能源和每个人的生活工作都密切相关。现代社会给各种能源起了五花八门的名字,煤炭、石油、天然气、电、核能、太阳能……这些名称和表象会遮蔽物理本质。普通人需要热力学来提升认知,也需要它来判断能源政策、科技投资和产业趋势的真实价值。


您将能源的起源归结为核力、电磁力与引力。在您的能源等级架构中,化石能源和可再生能源的本质区别是什么?这个框架对我们今天选择能源技术路线(如光伏、风电、核电、氢能)有什么现实指导意义?


化石能源是地球亿万年存储的太阳能,是本金,短期大量释放会导致地球熵值剧增;可再生能源是太阳能的即时捕获,是利息,对地球熵增影响小;核能来自超新星爆炸生成的重元素裂变,是资本,能量密度是化石能源的百万倍,是人类走向星辰大海的基础。这就是文明资产负债表。


这个框架对技术路线选择有很直接的指导意义。光伏是目前对太阳核聚变能最直接高效的利用——这也是马斯克不看好人造可控核聚变商业价值的第一性原理基础,因为光伏已经做得足够好了。风电效率低于光伏,但在海上、高空和特殊地貌场景中有不可替代性。氢不是初级能源,是二次能源,是电能转化存储的载体,不能和光伏、核电并列讨论。


如何管好用好这张文明资产负债表,是我们这代人面临的最大挑战和机遇。


为什么我们今天仍然不能完全依赖可再生能源?为什么我们今天依然离不开煤和核?


有一个问题值得先想清楚:我们从靠天吃饭进化到全天候能源保障,还能退回去吗?我觉得不能。全天候能源是现代文明的底线,不是奢侈品。


工业革命两百多年,化石能源和核能之所以主导至今,根本原因在于它们自带巨大的储能系统——燃料本身就是储能,锅炉蒸汽和转子惯量也是储能。可再生能源是波动、间歇、随机的,利息发放不定期、不可预测、有季节性,除了水电也没有自带储能。电化学储能(电池)像活期存款,能平抑短时峰谷,但无法在周、月、季、年的尺度上平衡供需。


从第一性原理看,用低密度的可再生能源替代高密度的化石能源,系统会损失储能和转动惯量等内在功能,必须用其他技术来填补。这个填补不是不可能,但需要时间和巨大的系统投资。


就像我们不仅需要消防水龙头,也需要水库,功率型储能提供“快",能量型储能保障"久",两者缺一不可。


您提到火电“不会轻易退出”。碳中和目标下,火电、核电、可再生能源应如何平衡?


煤炭的能量密度,按质量算比电池高20-50倍,即使考虑到电池可用能量更高,差距缩小到10-15倍,仍然高出一个数量级。从火电转向可再生能源,不是简单的电子替换,火电系统自带的高密度储能,必须通过电网改造和储能配置来补充。


我们认为过渡期的最优路径之一是我们一直在合作推动的是煤改核(C2N)——煤改核不是破产清算,而是债务重组。保留场址、电网和人员,更换核心引擎。全球2000多座燃煤电厂,是最大的核电场址储备。美国泰拉能源已经在怀俄明州一个即将退役的煤电厂附近开建核电站;波兰第二个核电厂址将从现有煤电厂址中遴选;国际原子能机构在2025年南非G20峰会上专门发布了煤改核报告


动态来看,可再生能源和储能是早期转型的主力,但随着系统占比增加,维持稳定运行的系统成本会上升。煤电的储能功能和电网稳定能力,是过渡期不可或缺的支柱。核电则在改进安全性和经济性的过程中,通过新建和煤改核持续扩大规模,助力完成深度脱碳。2026年3月,中国在巴黎第二届核能峰会上正式加入《三倍核能宣言》,这是数万亿美元的基础设施资产配置,方向已经很清楚了。


您曾用“历史上前所未有的增长奇迹”形容中国光伏和风电的发展。从第一性原理看,这种指数级增长背后的驱动力是什么?


核心就一句话:这是工厂打败工地的系统级效率碾压。传统电站以现场施工为主,光伏和风电机组则是标准化设计、工厂流水线制造。规模经济加上学习效应,成本呈摩尔定律式下降——这是能源领域第一次出现这种指数级降本曲线。


技术协同也至关重要。制造光伏晶硅的装备和工艺,站在已经成熟的半导体产业肩膀上;电动车产业爆发带动了大规模动力电池需求,反过来又催生了储能的超速发展。这是技术催生技术的飞轮效应,熊彼特讲的破坏性创新、保罗·罗默的内生增长理论,在这里都得到了现实验证。


但要注意,已经接近物理极限的光伏和风电,成本下降速度会放缓,系统成本将成为更大的组成部分。 主要价值创造空间,将从制造效率转向系统集成和应用创新。中国新三样不再是东方神秘现象,是规模法则加学习效应加技术协同的系统胜利,也为全球南方发展提供了跨越化石能源阶段的可复制模板。


您也指出“整体能源系统效率在下降”。为什么局部技术进步没有带来全局能效提升?


这个看似悖论的判断,最早来自斯米尔教授——比尔·盖茨最喜欢的能源作家。我在他的基础上用全球历史数据做了验证:多数单项技术的能效在提升,但大多数国家的全社会能源系统效率过去几十年在持续下降。


原因来自三个结构性效应。空间效应: 越来越大的电厂远离负荷中心,传输损耗增加,大量热能被白白浪费——为了规模效益牺牲了系统效率。结构效应: 交通、空调、数据中心这些能效较低的应用占比大幅上升,抵消了高能效部门的技术进步。行为效应: 廉价化石燃料降低了大家对能效的追求,能效提升反而刺激更多消费——这就是杰文斯悖论。


解决路径在于系统重构,而不是单点突破。热泵可以把供热能效提高数倍;电动车从光伏和风电到轮的系统能效80-90%,从电厂到轮的能效也可以达到30-40%,而内燃引擎只有15-25%——这是系统重构对链路优化的降维打击。局部优化不一定带来全局优化,甚至可能造成路径锁定。 这是企业家、投资者和政策制定者最容易忽视、但必须重点防范的系统风险。


您判断一个能源技术能否商业化的第一性原理标准是什么?


先说一个基本判断:能级高的技术,天然有降维打击的潜力。 电是低熵高阶的能源,在精细制造、计算通讯、交通运输这些场景里,热能根本做不到电能做的事。但这不意味着低能级的技术就没有出路——如果能实现范式提升,比如工厂打败工地、网络拓扑优化、组合激增扩大、终端应用适配,照样可以找到非常强的竞争位置。


在同一能级上,商业化的核心标准就两条:系统能效大幅改进,以及技术与市场的真实适配。


我举个具体例子。从电源算起,电动车的系统能效是80-90%,氢燃料电池路线算下来只有30-40%。所以在乘用车领域,电动车已经具备压倒性优势,这不是政策补贴的结果,是物理决定的。但氢也不是没有价值——在重型长途运输、工业化学原料、长时储能等场景里氢有难以替代的作用。电擅长改变物理形态,氢擅长改变化学组成,各有各的主场。


动态来看,还要判断这个技术处在行业周期的哪个阶段——早期、中期还是晚期?产品会不会越来越便宜、越来越好用?有没有复合增长或网络效应?坦白说,这部分更像艺术,不是科学,非常考验创业者和投资者的判断力。


您提出“AI的尽头是能源”,在您看来,AI与能源系统应该是怎样的协同关系?


AI的算力需求是指数级增长的。美国半导体行业协会的研究表明,如果按现有模式发展,本世纪中叶之前就会出现严重的整体性电力供应不足。算力和电力领先的美国和中国,在AI竞赛中遥遥领先,这不是巧合。


但AI和能源的关系不只是竞争,更是协同。一方面,数据中心与电力储能系统共址建设,绿色算力、小型模块化核电站与算力中心共址,这些已经成为主流解决方案。另一方面,AI反哺能源——帮助探索新材料、优化电网调度、提升计算系统本身的能效。现有计算系统与香农-兰道尔理论极限还有几个数量级的差距,改进空间巨大。


我个人认为,基于世界模型的AI路径会有很好的表现。大语言模型从公开数据中学习,但真正有价值的原理性内容占比不高,偏感性易传播的内容占绝大多数。智慧生物用极低能耗模拟未来、对比方案,这才是高效智能的长远方向。


您认为“煤电改核电”(C2N)在技术和经济上是否具备大规模推广的条件?目前,全球范围内C2N这种商业实践多不多?中国在这方面有哪些独特优势?


技术经济性已经现实可行,但需要经过示范检验才能大规模推广。核电行业过去几十年积累了不少问题——建造成本高、周期长、监管严苛、公众接受度低,这些都需要认真反思和创新突破。


全球商业实践还不多,正处在酝酿起步阶段。比尔·盖茨投资的泰拉能源在怀俄明州开建自带储热的快堆,算是先例。中国国电投在山东海阳的"暖核一号",用核电厂热能替代大量煤炭锅炉集中供暖,是一个已经成功的案例。


中国的独特优势在于:同时拥有最大的问题需求和最强的解决能力。 全球近半数的火电厂在中国,全球最完整的核电产业链也在中国。国家双碳战略、加入《三倍核能宣言》,政治意愿和产业能力都具备。


最具潜力的路径,是以本质安全为基准的标准化小型或微型模块堆,工厂批量制造,灵活部署。这不是一般的产业重塑,而是一个新型产业和市场的构建。


您在多个场合强调“商业再启蒙”的重要性,批评部分新能源行业仍处于“贫穷思维下的内卷式发展”。具体来说,这种内卷体现在哪些方面?如何打破?


以光伏为例。中国光伏产业经过十多年艰苦奋斗,在科技、制造、全球市场各方面取得了大幅领先。但按照正常商业规律,效率趋近理论极限、市场趋于饱和的时候,应该从规模扩张转向价值创造。但现实是,很多头部企业在产品大幅亏损的情况下仍然投资扩产,从国内卷到国际市场,陷入典型的囚徒困境。


根源是贫穷思维——总担心过了这村没了这店,固守稀缺时期的观念和行为。但光伏、风电和储能,本质上是一次性投入的长周期生产资产,不像煤炭石油是经常性消耗品。客户装好了系统,五到十年内只做增量补充。当效率逼近物理极限,单纯扩产只会带来边际效益为负。工厂不能永续扩产,这是刚性约束。


打破的路径有三点值得关注:第一,认清新能源产品是基础设施,不是消耗品,市场增长遵循S形曲线,需要范式转移来催生新增长;第二,能源电力总体增长需要与经济社会发展相匹配,没有哪棵大树会长到天上,均值回归是必然的;第三,追求卓越的战略必须保持战略灵活性,以实物期权的形式持有未来的入场资格,而不是以确定性押注不确定的未来。


商业再启蒙的核心,是建立基于供应充裕的新商业理论,从极致成本竞争转向价值创造和系统集成创新。


德国“去核又退煤”的路径,从物理本质上走得通吗?


物理上不能说完全走不通,但在深度低碳阶段会面临极大的经济性和可靠性挑战。


德国早中期的转型确实有推动和示范效应,因为它处在有核电、气电、水电支撑的大电网中,周边国家也分担了部分波动成本。但被意识形态绑架的去核又退煤,忽视了能源第一性原理要求的基础系统功能,需要巨额投资和社会负担来弥补。


俄乌战争和美以伊冲突造成的油气供应中断,把这一战略失误暴露无遗。德国被迫重启火电,电价成为全球最高,曾经引以为豪的工业开始转移或衰退。部分政府领导已经公开承认了能源转型中的战略失误。


能源第一性原理不以政治倾向为转移。 偏离它的战略和政策,会导致严重的长期竞争劣势。中国"先立后破"的路径,在工业化早中期比较契合第一性原理,在大幅提升效率的同时增强了系统韧性。但同时建造全球最多火电厂、燃烧最多煤炭,也是必须尽快扭转的趋势。这是中国和其他国家都需要认真学习消化的经验教训。


如果用一句话总结,您希望全球政策制定者记住什么?


可持续的能源发展必须遵循能量第一性原理,系统能级决定高下,效率让我们跑得快,韧性让我们活得久,波动助力反脆弱的我们破圈跃迁!公司如此,国家亦然。撰文/万慧






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编辑 | 小能
审核 | 闽新促秘书处

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