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徐工重卡漢風G7氢燃料牵引车首亮相,氢能工程机械还会远么

机智的猫咪
伶俐的蜜粉
2022-12-22 15:39:01

徐工重卡漢風G7氢燃料牵引车首亮相,氢能工程机械还会远么?

最佳答案
威武的衬衫
淡淡的朋友
2026-03-31 07:46:33

近日,徐工成套新能源物流装备暨智能换电产品发布会在徐州举行。据悉,此次活动徐工展出了多款新能源重卡、轻卡、环卫车和变速器等数十款产品,其中,漢風G7氢燃料牵引车首亮相!而且在发布会现场,徐工汽车与广东国鸿氢能科技有限公司、佛山飞驰新能源签署《氢燃料卡车的联合开发》的战略合作协议。

图1 徐工、国鸿、飞驰签约仪式

从现场人员透露,该车配备45kg以上大容量气瓶组,5-10分钟即可完成快速加氢;100千瓦时高性能动力电池,制动能量充分回收,无需单独充电;采用混合功率驱动模式,燃料电池发动机适中运行在高效区间,标准工况下,续航里程达到400km以上。

图2 徐工重卡氢燃料电池牵引车

据悉,这款车还配备车辆碰撞、氢浓度等安全系统传感器,徐工自主整车控制器实时监控运行状态,保障氢燃料电池安全运行。

徐工重卡的新赛道

图3 徐工重卡奠基仪式

徐工重卡成立于2008年。经历了十年发展之后,徐工重卡经营规模从2008年的5000万元增加到2018年的50亿元,并在2018年实现重卡销量进入行业前十。2019年徐工重卡保持了高速的增长势头,销量超过了2万辆。

图4 2019年国内重卡销量前十厂商 来源:中汽协,氢云链

目前重卡行业市场头部效应明显。2019 年,重卡企业销量前四名均超过了 10 万辆,销量之和达 88.4 万辆,市占率达75.3%。头部企业组成的第一集团依旧对行业有着绝对的控制力,与第二梯队差距明显。

新能源重卡成为徐工赶超第一梯队的重要赛道。

重卡领域有长途、重载的特点,是氢燃料电池重要的落地场景。干勇院士认为,到2050年国内将有超过50%传统内燃机重卡替换为氢燃料电池重卡。目前国内已有江铃重汽、上汽、陕汽、大运、一汽、飞驰等商用车车企布局氢能重卡,并有多款燃料电池重卡登上了工信部产品目录,但多数厂商仍处在研发、实验阶段,距离量产仍有一定的距离。进入2020年,氢燃料电池重卡进入快速发展阶段,徐工重卡推出氢能重卡产品正当其时。

重卡之后,徐工是否将发展燃料电池工程机械?

徐工是国内工程机械的领军企业。对比氢燃料电池重卡,更让人感兴趣的是徐工是否会推出燃料电池工程机械。

工程机械是装备工业的重要组成部分。中国已经成为名副其实的工程机械制造大国,装载机、挖掘机、汽车起重机、压路机、叉车、推土机、混凝土机械等一大批工程机械产品产量跃居世界首位。由于基建投资规模不断提升,工程机械等下游产业将进入新一轮的增长。

图5 国内工程机械市场规模(单位:亿美元) 来源:工信部,氢云链

目前国内工程机械仍主要以传统内燃机作为动力源。工程机械作为内燃机产品中除汽车行业之外的第二大使用行业,由于其排放密度大,排放指标又劣于汽车,因此对环境的污染更为严重。

根据《中国移动源环境管理年报(2019)》,从工程机械占非道路移动源污染物排放的比例来看,工程机械排放HC达28.9万吨,占比37.9%;排放NOx达175.3万吨,占比31.1%;排放PM达11.4万吨,占比25.8%。其中又以装载机、挖掘机和叉车的污染物排放量占比最高,三者排放量总和占据了全部机种的九成以上。

图6 非道路移动源污染排放比例情况 来源:《中国移动源环境管理年报》,氢云链

工程机械污染排放占非道路移动源污染物排放的比例较高,排放问题已不容忽视。目前国家及地方政府正逐步制定相应法规,推动工程机械污染物排放问题解决。如武汉自2019年11月30日起划定高排放非道路移动机械禁止使用区,超国三标准排放的挖掘机等工程机械将在中心城区及远城区的部分区域限制使用。今后将会有更多工程机械排放法规出台,未来工程机械更新换代需求可观。由于工程机械耗能高、工作时间长等要求,氢燃料电池将是最有前景的替代动力解决方案之一。

目前国际上的氢动力工程机械案例以叉车为主,推出氢动力叉车的厂商包括plug power、丰田等,其他品类的工程机械仍较少开发氢动力产品,仅有少量研究案例。

2020年3月,现代摩比斯、现代汽车、和现代工程机械宣布联手开发全球首台氢动力工程机械设备,由现代汽车和现代摩比斯设计和制造氢燃料电池系统,现代工程机械设计、制造和评估挖掘机和叉车的性能,批量生产和分销的目标日期已定为2023年。

目前国内工程机械同样存在“大而不强”的问题,预判环保法规、率先发展氢动力工程机械有利于提高国内工程机械的市场竞争力,增强工程机械技术水平。徐工作为国内工程机械的领军企业,在重卡领域试水氢能源之后,是否会进一步探索氢能工程机械的发展?氢云链将持续跟踪报导。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

最新回答
自信的羊
俊逸的火
2026-03-31 07:46:33

需要。基本上是个大学生,就都有用到电脑的时候,只是多少的问题。

能源与动力工程主要研究能源的开发和利用、动力机械和热工设备的设计和测试技术等,能源包括煤、石油、天然气等传统能源和核能、风能、生物能等新能源,动力机械和热工设备包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷机等。例如:天然气用作汽车燃料、风能发电、冬季烧锅炉供暖、空调制冷机设计和测试等。

课程体系

《工程力学》、《机械设计基础》、《工程热力学》、《流体力学》、《传热学》、《控制理论》、《流体机械》、《能源与动力机械测试技术》。

《热能与动力工程测试技术》、《智能装置自动化》、《低温原理与技术》、《制冷原理》、《热工过程自动控制》 部分高校按以下专业方向培养:新能源汽车。

阔达的老鼠
干净的铃铛
2026-03-31 07:46:33
哈哈哈,楼上的老兄,你是干什么工作的?我可是IT人员。你这个配置是什么时候的价格?不要拿过期的杂志找配置好不好,你可有点关公面前耍大刀的意思了。

做平面设计用不了这么高的配置,双核的散热量很大不适合长时间的设计要求,也没这个必要。用单核的P43。06当然是775针的。内存用1G 533就可以了。七彩虹的X1300停产了,可以用7300GT 256M 烈焰战神版。光驱最好用三星的DVD刻,华硕的噪音相当的大哦。机箱用金和田的8185B就可以了,换个静音的电源。显示器最好用NESO的龙管,做图嘛就是要个效果。

估计总价不会超过4500元,可个配置就完全可以。而且玩游戏也决对不卡哦!

传统的钻石
丰富的白云
2026-03-31 07:46:33

学机械电子工程专业需用高配置的电脑,因为这个专业设计到一些3D软件的运用。如Solidworks、Pro/E、UG等等这些软件,对于CPU要求3.3G以上的主频,建议选购标压CPU的笔记本电脑。

内存推荐16G,因为如果要打开装配体的话,零件太多很容易引起系统报警提示内存不足。显卡的话一定要有独立显卡,如果要求不高,一般的标压CPU游戏本或设计师本即可满足,要求稍微高一些搭载专业显卡的移动工作站或者是DIY主机都可以。

扩展资料:

设计购买的电脑,对生产力工作影响最大的硬件无非就是显卡、CPU和内存这几个硬件,其中内存最好解决,容量越大越好。显卡也相对好说,如果不是需要大量图形性能的话,RTX显卡就能满足需求,有特别需求可以考虑Quadro的专业卡。

比较麻烦的是CPU,因为CPU影响的是大部分软件效率,除了考虑频率和核心的影响,我们还得考虑各种兼容性的问题,这时候能否满足CPU全力发挥的主板就是选择的关键。

失眠的山水
优秀的煎饼
2026-03-31 07:46:33
大学本科机械工程包括:机械设计、机械制造、电子学、电工学、C程序设计、CAD这些专业必修课。

所以我们国家有N多电脑精英(高中毕业就可以去朝这方面发展了);

但没有几个电气工程大师(电气工程专业博士毕业可以去朝这个领域的尖端发展了(四川大学的电气专业世界闻名));

你听过我们国家有世界著名的机械工程师吗(我们大学的教授博士后还处于进出动力理论研究人员,没有博士后的专业学识,没有几十年的研究是达不到尖端的)?

你猜哪个专业更难学精、更难学通?

坚定的黄蜂
魔幻的流沙
2026-03-31 07:46:33

理工科专业包括理学和工学两部分,大学工学专业是最多的,近三分之一的专业都属于工学专业。常见的理学专业有数学、物理学、海洋科学、生物科学、生态学等,常见的工学专业有测绘工程、船舶与海洋工程、物联网工程等。

哪些理工科专业前景好

1、能源与动力工程专业

能源与动力工程致力于传统能源的利用及新能源的开发,和如何更高效的利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源,也包括核能、风能、生物能等新能源,以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。

2、机械工程专业

机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械工程是工学研究生教育一级学科,工程研究生教育一个领域。

什么理工科专业吃香

计算机科学与技术专业

培养目标:本专业培养具有良好的科学素养,系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法的高级专门科学技术人才。

主要课程:电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、数字分析、计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统等。

城市交通运输专业

培养目标:培养具有城市交通运输专业必须的理论知识和技能,能从事城市交通运输管理工作的高级管理专门人才。

光亮的服饰
奋斗的高跟鞋
2026-03-31 07:46:33

徐工集团。

徐工集团总部位于江苏省徐州市,全球第三大工程机械公司,主要产品有工程起重机械、铲土运输机械、混凝土机械、挖掘机械、道路机械、矿用工程机械等,其中轮式起重机市场占有率全球第一,随车起重机、履带起重机、压路机、平地机、摊铺机、水平定向钻机、旋挖钻机、举高类消防车、桥梁检测车等多项核心产品市场占有率稳居国内第一。

三一集团。

三一集团总部位于湖南省长沙市,三一重工总部搬到了北京,全球第四大工程机械公司,主要产品有混凝土机械、挖掘机械、起重机械、筑路机械、桩工机械等,其中三一混凝土机械稳居世界第一品牌,大吨位起重机械、履带起重机械、桩工机械、掘进机械、港口机械稳居中国第一。

中联重科。

中联重科总部位于湖南省长沙市,全球第五大工程机械公司,主要从事工程机械、农业机械等高新技术装备的研发制造,主要产品包括起重机械、混凝土机械、土方机械等,其中塔机销售规模全球第一,履带吊和 30 吨及以上汽车吊国内行业销量第一,长臂架泵车、车载泵、搅拌站市场份额仍稳居行业第一。

柳工。

柳工集团总部位于广西壮族自治区柳州市,拥有13大类产品品种,主要产品包括装载机、液压挖掘机、推土机、平地机、压路机、起重机等,其中柳工牌装载机产品销量保持国内前列。

潍柴雷沃重工。

2021年1月6日,潍柴集团正式完成对雷沃重工的战略重组,潍柴雷沃重工的战略愿景是,聚焦高端农业装备,打造世界一流的农业装备集团。主要产品为各式农用机械、挖掘机、装载机等。

中国龙工。

中国龙工控股有限公司总部位于福建省龙岩市,产品覆盖装载机、挖掘机、叉车和路面机械等四大品类,其中龙工装载机、挖掘机、叉车和压路机等为公司主打产品。

山河智能。

山河智能总部位于湖南省长沙市,2019年引进战略投资者广州万力集团,目前实际控制人为广州市人民政府,主要产品有地下工程设备、起重机械、挖掘机械、装载机械等工程设备以及航空设备,现为国内地下工程装备龙头企业之一。

铁建重工。

铁建重工集团是中国铁建子公司,总部位于湖南省长沙市,集团坚持只开发能够填补国内外空白的产品,且产品市场占有率和科技水平必须处于国内行业前三名的原则,从零起步打造了轨道系统、掘进机、隧道施工装备等三大成熟产业板块,产品包括TBM、大直径盾构机、全电脑凿岩台车、混凝土喷射台车、轨道系统等。

山推股份。

山推工程机械股份有限公司是山东重工集团子公司,总部位于山东省济宁市,主营产品有推土机、道路机械、混凝土机械等,其中推土机产销量连续18年国内第一。

厦工机械。

厦门厦工机械股份有限公司总部位于福建省厦门市,主要产品为土石方机械、隧道掘进机械等,近年来经营不善,出现连续亏损。

着急的音响
美好的猫咪
2026-03-31 07:46:33

欢迎选择大疆无人机

公司简介

深圳市大疆创新科技有限公司成立于 2006 年,如今已发展成为空间智能时代的技术、影像和教育方案引领者。成立以来,大疆创新的业务从无人机系统拓展至多元化产品体系,在无人机、手持影像系统、机器人教育、智能驾驶等多个领域成为全球领先的品牌,以一流的技术产品重新定义了“中国制造”的内涵,并在更多前沿领域不断革新产品与解决方案。我们以创新为本,以人才及合作伙伴为根基,思考客户需求并解决问题,得到了全球市场的尊重和肯定。目前,大疆全球员工达14000人,除深圳总部外,在北京、上海、西安、香港、东京、洛杉矶、旧金山、鹿特丹、法兰克福等地设有办公室,支撑着全球一百多个国家和地区的销售与服务网络。

文化理念

大疆创新致力于成为持续推动人类文明进步的科技公司。

我们以“做空间智能时代的开拓者,让科技之美超越想象”为使命,致力于通过领先的产品与技术能力,与客户、伙伴携手推动产业健康良性发展,让未来的智能机器人心明眼亮有智慧,覆盖与人类活动紧密关联的整个空间,让人们的工作和生活更美好。

社会贡献

为世界带来全新视角

大疆创新经过六年积累,于 2012 年开创民用无人机行业,带来了划时代的无人机系统与影像解决方案;其面向大众消费者的手持影像系统,与专业云台相机系统、摄像增稳系统,不断刷新消费级与专业级的视频创作体验,开启了全球“天地一体”的影像新时代。

重塑人们的生产和生活方式

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培养社会的科技创新力量

大疆创新持续深耕机器人教育领域,致力于为社会培养复合型科研人才。大疆创新发起并承办了 RoboMaster 机甲大师赛,推出了教育机器人产品,受到全球科技爱好者的追捧,并与众多国内外学校、研究机构密切合作,搭建出一套由课程、产品、赛事及相关服务构成的全栈式机器人教育解决方案。我们正与全社会一道拓展教育新边界,成就新一代技术人才。

我们坚信,人是科技发展的目的,而非工具。我们秉持“秉持公心、求真品诚、激极尽志、反思自省、积极正向、知行合一”的价值观,鼓励每一个人在做事的过程中发现自我、磨砺自我、收获成长。

通过创造最好的高科技产品,大疆创新将不断培养和成就德才兼备的人才,为志同道合的伙伴们打造实现梦想、超越自我的精神家园,为推动人类文明的进步贡献力量。

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落后的枕头
2026-03-31 07:46:33
机械电子工程用R7-4800U的电脑合适不?建议配置如下:

2G显卡、4G内存,I5或I7处理器,500G硬盘,屏幕为14寸或15寸。除此之外推荐的电脑品牌为Thinkpad T系列(E系列为入门级,T系列为应用级,不怕沉的话可以买P系列),价格大概在6000-9000不等。学机械电子工程专业需用什么配置的电脑

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2026-03-31 07:46:33
电脑技术的兴起

在第三次工业革命的三大主体技术中,电脑技术是对当代世界影响最大的技术领域。虽然电脑技术的兴起在时间上略晚于核能技术,但由于电脑技术比核能技术所产生的革命影响更为广泛、更为深远,因此电脑技术的兴起不仅成为第三次工业革命兴起的主要技术标志,而且成为整个现代科学技术发展的主要技术标志。

一、计算机发展的由来

电脑技术的兴起虽然始自于20世纪40年代中期,但它的技术基础和科学基础的形成却经历了漫长的历史年代。

首先,就其技术基础而言,在第一代电子计算机尚未发明之前,电子计算机的发明所必经的自动机械,计算工具和电子技术这三大技术基础已相继形成。

在自动机械方面,中国早在古代即有指南车、记里车、水运仪象、提花织机等机械技术发明。特别是提花织机技术的西传,曾对西方的自动机械技术的发展产生过直接影响。19世纪30年代初,法国发明家雅卡尔(J.M.Jacgnard 1752~1834)发明了近代提花织机。而英国数学家拜比吉所以能在19世纪中期提出他的新的机械计算机的设计,正是他把雅卡尔的提花织机的穿孔卡片自动控制技术引入其设计的结果。此后,这种源于提花织机的穿孔卡片自动控制技术即被成功地用于机电式计算机之中。

在计算机工具方面,早期的计算机工具已相继经历了机械计算器、机械计算机、机电计算机这样三个前后相继的历史发展阶段。

机械计算器是计算工具的孕育阶段。中国元末发明的算盘,既具有运算器的功能,又具有存贮器的功能,因此可以说是这一阶段的一种典型的机械计算器。

机械计算机是计算工具的成形阶段。在这一阶段,法国数学家什卡(Schlckarg 1592~1635)于1623年,法国数学家巴斯卡(B.Pascal 1623~1662)于1642年,都曾分别发明过可进行加减运算的机械计算机。此后,德国数学家莱布尼茨在研究巴斯卡计算机时,最先提出了把二进制用于计算机的设想。但在莱布尼茨以后,机械计算机的研制一直处于沉寂状态。直到进入19世纪以后,英国杰出数学家拜比吉(C.Babbage 1792~1871)才再度开始进行机械计算机的研究。由于历史条件的限制,拜比吉研制的分析机虽然未能取得完全成功,但拜比吉的设计思想却为后来机电式计算机的兴起奠定了技术基础。

机电式计算机是计算工具的发展阶段。19世纪末,由于电力技术的发展和继电元件的发明,使计算工具开始从机械式计算机向机电式计算机过渡。1890年,美国统计工程师霍勒里斯(H.Hollerith 1860~1929)为了人口统计分析的需要,发明了第一台以电磁元件为基本元件,以电动机为动力的机电式计算机。霍勒里斯的这一发明可以说是计算机技术进入发展阶段的历史起点。

到了20世纪初期至40年代初期,机电式计算机技术有了进一步发展。1941年,德国计算机工程师朱斯(K.Zuse 1910~)曾研制成功机电式计算机Z3。在美国,哈佛大学的计算机工程师艾肯(H.Aiken 1900~1973)在IBM公司的支持下,于1944年研制成功“自动程序控制计算机Mark I号”。1946年,艾肯等人又研制成功一台全部使用继电元件的“Mark II号”,艾肯等人的这种机电式计算机虽然旋即为电子计算机所淘汰,但它的研制成功却为电子计算机的发明奠定了直接的技术基础。

在电子技术方面,从1904年第一只电子管的发明到1938年第一台雷达问世,以电子管为主要技术标志的电子技术不但在电子元件和电子线路这两大基础技术领域取得一系列重大突破,而且在广播、电视、雷达等电子应用技术领域得到了初步发展。可以说,第一代电子计算机的发明,正是兴起于20世纪初期的电子技术向当时已有的机电式计算机技术领域渗透的必然成果。

当然,除了技术基础之外,电子计算机所以能在40年代中期发明,也源于电子计算机所必须的数学基础及其他相关科学的理论基础在此以前已相继形成。

首先,在电子计算机的数学基础方面,作为电子计算机的主要数学基础的布尔代数在19世纪中期即已奠基。布尔代数即逻辑代数,它是由英国数理逻辑学家布尔所创立的。1854年,布尔发表了逻辑代数的奠基性著作《思维规律研究》。在这一论著中,布尔以二进制为进位基础,把形式逻辑学归结为一种代数的演算。在这种逻辑代数演算中,他从一组逻辑公理出发,像推导代数公式那样来推导逻辑定理,这种逻辑代数后来经过德国数学家施罗德(E.Schroder 1841~1902)等人的进一步发展。此后

便成为电子计算机所必需的主要数学基础。

其次,有关电子计算机本身的工作原理等基础理论研究,已由英国数学家图林(A.M.Turing 1912~1954)等人在30年代基本完成。

1936年,图林发表了一篇题为《关于理想计算机》的论文。在这篇论文中,图林提出了理想计算机的基本理论模型。图林的这一理论模型的基础是他为“可计算性”下的一个严格的数学定义。这一定义的理论要点是:任何一个可计算数都具有可计算序列;而任何一个具有可计算序列的可计算数都具有可计算性。从这一定义出发,图林提出了理想计算机的定理:存在着这样一种理想计算机,它能模拟任何一种给定的计算机,这种能够模拟任何一种特定计算机的理想计算机就是通用计算机。此外,图林还提出了理想计算机的“程序内存”和逻辑构成的理论。由于图林提出了一套理想计算机的基本原理,所以人们后来便把图林所提出的这种理想计算机称为“图林机”。

图林提出理想计算机原理的目的,并不是为了研制具体的计算机,而是为了建立计算机的一般理论基础。也正因为如此,他的关于理想计算机的“图林机”理论模型也就成为第一代通用数字电子计算机发明的直接的理论基础。

可见,到了20世纪30年代末和40年代初,电脑技术兴起的各种技术基础和科学基础即已相继形成,只要有某些更直接的动因的作用,同时又有某些更善于综合各种相关科学技术成就的发明家,电脑的问世已是指日可待了。

二、第一代电脑的发明

由于发明电子计算机所必需的各种技术基础和科学基础已相继形成,到了30年代末和40年代初,不少科学家和工程师即相继开始进行电子计算机的研制。在德国,著名计算机专家朱斯于1942年设计出了一台电子计算机,并造出了部分运算元件,但其研制未能得到政府的支持而夭折。在美国,数学物理学家阿塔纳索夫(J.Atanssoff 1903~?)在1941年也曾提出过一台可解线性方程的电子计算机的设计方案,但由于他也未能得到经费的资助,所以也只是在研制出少数元件后就终止了其研制计划。

在电子计算机发展史上,真正发明第一台电子计算机的是美国宾夕法尼亚大学莫尔学院电工系的工程师莫希莱(J.W.Mauchly 1907~1980)及其研制小组。

1941年12月7日,日军偷袭珍珠港而使太平洋战争爆发。1942年初,莫尔学院电工系与美国陆军所属的阿拉伯丁弹道研究所共同承担了每天为海陆军方提供6张火力表的任务。其中每张火力表都要计算几百条弹道。即使是最熟练的计算员,用当时最好的台式机电计算机计算一条弹道也要用20小时,而用当时最好的机电式微分分析机计算一条弹道也要15分钟。为此,当时曾聘用200名专职计算员来进行弹道的计算工作。即使这样,仍无法按要求完成火力表的计算任务。

由于机电式计算机无法及时完成弹道计算任务,莫希莱在1942年8月提出了一份题为《高速电子管装置的使用》的设计方案,建议研制以电子管为主要元件的电子计算机。莫希莱的建议立即得到了军方的支持。此后,即组建了以莫希莱为总设计师、莫希莱的助手艾克特(J.P.Ecker 1919~)为总工程师的莫尔研制小组,主持研制新的“电子数值计算机” (Electronic Numerical Integrator and Computer),即通常所说的第一台电子计算机ENIAC。

1943年6月,莫尔学院与军方正式签订合同,开始进行第一台电子计算机的研制。此后在两年半的时间内经过20次方案的修改和样机的调试,终于在1945年底研制成功了第一台电子计算机ENIAC。ENIAC总耗资48万美元,用了18000个电子管,70000个电阻,10000个电容,总重量达30吨,总占地面积为170平方米。为了散热,还配有一台重达30吨的冷却装置。1946年2月15日,当ENIAC在举行揭幕典礼之后投人正式使用时,其运算速度已为每秒5000次,即已比当时最好的机电式计算机的运算速度快1000倍。

第一台电子计算机的发明是现代技术发明史上具有划时代意义的重大技术发明之_。因为第一台电子计算机的发明不仅使计算机实现了从机电式计算机到电子计算机的伟大变革,而且直接拉开了电脑技术发展的序幕,特别是直接拉开了第一代电脑技术发展的序幕。

由于ENIAC是程序外插型计算机,因此它在发明以后不久即为诺依曼所设计的程序内存型计算机EDVAC所代替。

由于ENIAC是程序外插型计算机,准备一个运算的程序要花几小时甚至几天的时间,这与ENIAC已具有的运算高速度很不适应。此外,ENIAC还有存储容量太小等局限。鉴于ENIAC的程序外插等主要技术局限,诺伊曼即着手设计研制新的电子计算机。

早在1945年6月,诺伊曼就曾提出过“程序内存”的设计方案。他把这种程序内存的计算机称为“离散变量自动电子计算机”(Electronic Discrete Variable Automatic Computer),即通常所说的EDVAC。同ENIAC相比,程序内存的实现和二进制的采用可以说是EDVAC的两项最重大的技术变革成就,而程序内存则可以说是EDVAC优于ENIAC的最主要的技术标志。

诺伊曼提出EDVAC的设计方案之后,莫尔小组曾接受其方案开始进行这种新样机的研制。但此后不久,莫尔小组因ENI-AC的发明权之争而陷于分裂。小组主要成员莫希莱和艾克特脱离开小组另建公司,因此使美国的EDVAC的研制受到了影响。

当美国的程序内存电子计算机的研制受挫时,英国剑桥大学数学系实验室则于1949年5月按诺伊曼的设计思想研制成功了第一台程序内存电子计算机EDSAC。而美国的第一台程序内存计算机直到1950年才开始安装,1952年才正式投入运行。据说英国早在1943年就研制出了专用电子计算机,不过由于英国严格保密而不为世人所知。

从第一台电子计算机发明的40年中期到50年代中期,是第一代电子计算机的发展时期。在这一时期内,第一代电子计算机的主要技术标志是电子管被普遍用作计算机的逻辑元件,而其主要技术成就则是程序外插型和程序内存型这两种类型的电子计算机的相继发明,特别是程序内存型的诺伊曼机的发明。虽然这一时期的程序存储技术尚不成熟,但由于计算机已相继实现从机电计算机到电子计算机的变革,从程序外插型电子计算机到程序内存型电子计算机的变革,因此也就为第二代电脑的兴起奠定了直接的技术基础。

三、第二代电脑的发展

50年代中期至60年代中期是第二代电脑的发展时期。

第二代电脑的主要技术标志是分立的晶体管元件的普遍采用,因此第二代电子计算机通常被称为晶体管计算机。

就其科学渊源而言,第二代电脑的兴起主要源于半导体物理学在40年代末和50年代初的进一步发展。

1947年底,美国贝尔电话实验室的肖克利、巴丁、布拉顿等人发明了第一只半导体管,即第一只晶体管。由于晶体管具有体积小、能耗低、寿命长等电子管所无法比拟的优点,因此它一问世,即在电子技术领域内掀起了一场以晶体管代替电子管的电子技术的深刻革命。50年代初,由于晶体管技术已有初步发展,它也就立即向一切与电子技术有关的技术领域渗透。特别是第一台晶体管收音机在1952年问世之后,更是推动了电子技术革命的深入发展。

继第一台晶体管收音机问世之后,贝尔电话实验室即着手进行晶体管计算机的研制。1954年,该实验室即为美国空军研制成功第一台晶体管计算机TRADIC。由于这台计算机的逻辑元件普遍采用了晶体管,因此整机的体积大大减小,重量大大减轻,并因此被用作飞机的第一代机载计算机。

由于晶体管计算机具有电子管计算机所无法比拟的技术优势,所以它一问世,即得到迅速发展。1955年,美国的阿尔马公司生产出了第一台可装在洲际导弹中的弹载计算机,1957年,晶体管计算机即进入民用普及阶段。1958年4月,当时世界上最大的电子计算机公司——美国的IBM公司即开始批量生产晶体管计算机。同年,英国、前联邦德国、日本等国的公司也开始批量生产晶体管计算机。1959年,美国的菲尔克公司研制成功第一台大型通用晶体管计算机。至此,电子计算机即进入第二代

电子计算机——晶体管计算机的兴盛时期。

在第二代电子计算机的发展时期,计算机在两方面取得重大的技术进展。其一,在计算机的逻辑元件和逻辑线路方面,普遍采用了晶体管和晶体管线路,在计算机的存储器方面,普遍采用了快速磁芯存储器。由于这两大技术变革的实现,使计算机的运算速度从每秒几千次提高到每秒几十万次;而主存储器的容量从几千字提高到10万字。与此同时,计算机的体积成倍的减小,售价成倍地降低。也正是由于这两大技术变革的实现,电脑也就实现了其发展史上的以分立晶体管为主要技术标志的第二次革命。

四、第三代电脑的发展

60年代中期至70年代初期是第三代电脑的发展时期。

第三代电脑的主要技术标志是半导体集成电路的普遍采用。因为集成电路的最初的集成度较小,所以第三代电子计算机也被称为小规模集成电路计算机。

就其科学技术渊源而言,第三代电脑的兴起主要源于50年代末至60年代初半导体物理和半导体技术的进一步发展,特别是源于半导体集成电路的发明。1959年初,美国得克萨斯仪器公司的工程师基尔比(J.Kilby 1923--)发明了第一块集成电路。这块集成电路是一块含有晶体管、电阻、电容在内的单元电路。虽然它是一块完整的单元电路,但其面积仅为1平方毫米左右。同分立的晶体管相比,集成电路更具有容量大、体积小、功耗小和组装快等技术优点。因此它一经问世,即在电子技术领域引起又一次新的技术革命。

1961年,得克萨斯公司与美国空军合作,研制成功了第一台集成电路计算机。这台电子计算机由578块小规模集成电路组成。主机仅重285克;体积仅为100cm3,功耗仅为16瓦。第一台集成电路计算机的发明,正式拉开了第三代电脑发展序幕。

继第一台集成电路计算机发明之后,各种易于飞机和火箭携带的小规模集成电路计算机即在1962年以后相继问世。自此,小规模集成电路计算机进人全面发展时期。1962年,美国的IBM公司为了保持在计算机技术领域中的垄断地位,前后投资50亿美元用于研制小规模集成电路通用计算机。1964年4月,该公司即宣布批量生产兼备各种用途的IBM360集成电路系列通用计算机。IBM360系列计算机是第三代电脑的典型产品。它的成功,标志第三代电脑已进入其兴盛和成熟的发展时期。

在第三代电脑发展时期,电子计算机同样实现了两项重大的技术变革。其一,计算机的逻辑元件和逻辑线路普遍实现集成电路化;其二,计算机的输入、输出、外存、打印、显示、记录等外部设备开始实现电子化。其中逻辑元件与逻辑线路的小规模集成电路化是第三代电脑的主要技术标志。正是由于逻辑元件与逻辑线路的小规模集成电路化的实现,才真正使电子计算机进入小型化的发展时期。

由于小规模集成电路化的实现,使计算机的运算速度提高到每秒数百万次乃至数千万次,而单机的体积和重量反而成倍地减小,单机售价也成倍地降低,也正是由于小规模集成电路化的实现,计算机又实现了其发展史上的以小规模集成电路为主要技术标志的第三次革命。

五、第四代电脑的发展

第四代电脑是大规模集成电路计算机,它的发展始自70年代初期。

就其技术基础而言,第四代电脑的兴起主要源于70年代初半导体集成电路技术的进一步发展,特别是源于半导体大规模集成电路的发明。1971年,美国的英特尔公司在小规模和中规模集成电路技术的基础上,最先在一块面积(2.97×4.04)平方毫米的硅片上成功地集成了由2200个晶体管组成的大规模集成电路,从而为第四代电脑的兴起奠定了直接的技术基础。同年,该公司即以大规模集成电路为基础研制成功了第一台微电脑。1973年,大规模集成电路开始普遍代替小规模和中规模集成电路,电

子计算机自此即进入第四代电脑的全面发展时期。

在第四代电脑发展时期,电子计算机出现了微型化和巨型化这样两个新的发展趋向。

在微型化方面,微型机的发展主要源于大规模集成电路的集成度的不断发展。1971年,美国的英特尔公司即研制成功第一台微处理机。此后,每个微处理机的芯片上的集成度即普遍达到几千只晶体管。同60年代初的小规模集成电路相比,这已是重大的技术进展。而到了80年代初期,同等面积的每个芯片上集成度已发展到高达数十万只晶体管。特别是以大规模集成电路为基础的微处理的发明,更使微型机的发展日新月异。早在1977年,美国的苹果(Apple)电脑公司即开始大批量生产家用微电脑。自此,微电脑也像当年的电视一样进入普及性的发展时期。

在巨型化方面,同样也由于大规模集成电路的发展,使单机巨型化的发展有了可能。1975年,由美国伊利诺斯大学设计,由宝来公司制造的第一台每秒运算1.5亿次的巨型机问世。不过这台巨型机实际上是一个以主机和辅机的主从复合系统为基础的巨型机。因此,第一台真正的单机巨型机是美国电脑工程师格雷在1976年主持研究成功的Cray—I型计算机。该机最高向量运算速度为每秒2.5亿次,而其主机占地面积仅为7m2。

在巨型化方面,除了大规模集成电路的采用使单机巨型化之外,在这一时期内还出现了以多机系统为基础的三种不同类型的巨型机。其一是以双机对称系统为基础的巨型机。70年代初期,美国的IBM公司最先研制成功这种巨型机。1972年,日本也研制成功这种巨型机,这种巨型机后来又进一步发展为四机对称系统的巨型机。其二是以主从复合系统为基础的巨型机。这种类型的巨型机由一台中央处理机和多台外围处理机联合构成主从复合巨型机系统。1976年,美国的一台投入运行的巨型机CDC6600即是属于这种类型的第一台巨型机。其三是以多微机复合系统为基础的巨型机,这种巨型机是由多台微型机构成的一个巨型机系统。就其技术实质而言,这种类型的巨型机已是一种巨型机系

统。

在第四代电脑发展时期,电子计算机也同样是在两个方面实现了重大的技术突破。其一,计算机的逻辑元件和逻辑线路普遍实现大规模集成电路化。其二,计算机出现了微型机和巨型机这样两种新的系列。在这两大技术突破中,大规模集成电路是第四代电脑兴起的主要标志,而微电脑的兴起则是第四代电脑的主要技术成就。也正是由于大规模集成电路化的实现和微电脑的兴起,使电脑又实现了其技术发展史上的第四次革命。