朱头山

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从二战各国资源替换看如果对付封锁

(2025-11-27 09:40:02) 下一个

最近中美两国的博弈,集中于资源的封锁:美国要封锁高性能芯片,制作工具和软件对中国的供应,以此来阻碍中国半导体AI产业的发展,而中国则封锁对美国稀土磁铁的供应,来反卡美国的脖子。但是,有人认为,美国的封锁政策,实际上促进了中国自主芯片产业的发展,也可以预见,中国的稀土封锁,也会产生反效果,促进美国以及其它国家在稀土方面的发展.

在此,让我们分析一下二战时期各国的资源替代历史,以此预期现在的资源战将如何发展。二战中,交战国也互相封锁,但也各自发展出替换方法,其中德国在这方面做得最出色,其成就甚至延续到战后时期,对工业和科技产生了持久的影响。

德国在开战前,评估了其战略资源,发现很多重要的战略物资,如石油,橡胶,棉花(用于炸药的硝化纤维,军装),丝绸(降落伞,加固绳等)和粮食,在德国国土内都没有很大的产量。要发动战争,就必须考虑到这些资源会面临封锁。因此,德国在战前对此作了充分的准备。

纳粹德国为了应对盟军的封锁和自身自然资源的匮乏,推行了“自给自足”(Autarky)政策,并实施了“四年计划”。其核心就是大力发展“代用品”(Ersatz)工业。这一时期,德国的化学工业(特别是IG法本公司)达到了技术巅峰,但也伴随着极高的经济成本和残酷的强制劳动。以下是几大关键领域的详细替换工作:

1. 能源领域:人造石油 (Synthetic Fuel)

这是德国战争机器维持运转的最关键核心。德国煤炭丰富,但极度缺乏天然石油。

技术原理: 主要采用煤液化技术(Coal Liquefaction)。其中最著名的是柏吉乌斯法(Bergius process)和费托合成法(Fischer-Tropsch process)。简单来说,就是在高温高压下将煤炭转化为液态燃料。

战略意义: 在战争后期,德国空军(Luftwaffe)90%以上的航空汽油和陆军相当一部分的柴油都来自这些合成工厂。如果没有人造石油,德国的战争早在1941年就会因为耗尽燃油储备而结束。

弱点: 生产成本极高(比开采天然石油贵数倍),且工厂庞大显眼,成为了盟军战略轰炸的首要目标。1944年盟军集中轰炸石油工厂后,德国空军彻底瘫痪。

2. 食品与油脂:黄油与食用脂肪 (Fats & Butter)

当时德国有句名言:“大炮还是黄油?”(Guns or Butter?),反映了资源分配的矛盾。德国无法自给自足食用油脂。

 德国并没有真的“用煤变出黄油”给人吃(虽然纳粹宣传暗示科技能做到)。他们的策略是:合成脂肪酸用于工业: 利用煤炭副产品合成石蜡,氧化生成脂肪酸,用于制造肥皂、润滑油和甘油(用于炸药)。置换策略: 通过化学合成工业用油,把天然的动物油脂和植物油(菜籽油等)完全省下来作为人类食物(黄油和人造黄油)。

其他食品代用品,如代用咖啡(Ersatzkaffee): 真正的咖啡豆断供,德国人使用烘焙过的大麦、黑麦、菊苣根甚至橡以此磨粉冲泡。战争面包(Kriegsbrot): 减少小麦含量,大量掺入土豆粉、黑麦甚至锯末(极少数极端情况),使得面包变得沉重且难以消化。

3. 纺织领域:人造纤维 (Fibers)

德国无法进口棉花和羊毛,因此必须寻找替代品来生产军服和平民衣物。

人造丝/粘胶纤维(Zellwolle):原料: 木材(木浆纤维素)。德国森林资源丰富,将其转化为纤维素,再经化学处理拉丝。 这种“木头做的羊毛”被广泛用于制造德国国防军的制服。缺点: 这种纤维保暖性不如羊毛,且吸水后会变硬、变重,不仅不耐磨,在寒冷的东线战场上,这种制服无法为德军士兵提供足够的御寒保护,成为了德军在俄国冻伤严重的原因之一。

煤炭通过高温干馏或气化等复杂的化工过程,可以产生一系列被称为芳烃(如苯、甲苯、二甲苯)的化学物质。这些芳烃能制造一些坚韧的纤维,用于降落伞,和在火车上固定坦克大炮的紧固绳。

4. 橡胶领域:人造橡胶 (Buna Rubber)

这可能是除了石油之外最成功的代用品项目。现代战争需要数百万个轮胎(卡车、飞机、大炮牵引车)。德国发明了丁苯橡胶(Buna)。名称来自丁二烯(Butadiene)和钠(Natrium)。 IG法本公司建立了巨大的工厂(如奥斯威辛附近的Monowitz工厂)来生产Buna橡胶。 这种合成橡胶耐磨性和耐热性甚至优于天然橡胶,基本满足了德军的需求。直到今天,合成橡胶仍是工业主流。

5. 金属与军工材料

 德国缺乏优质铁矿,因此开发了通过赫尔曼·戈林国家工厂(Reichswerke Hermann Göring)处理低品位本土铁矿石的技术。

弹壳: 铜极其稀缺。战争后期,德军子弹和炮弹的弹壳从黄铜(铜锌合金)全部替换为涂漆钢壳。这虽然造成卡弹率增高,但基本管用,现在中俄的弹壳也都是钢制的,是继承了德国的发明。

稀有金属: 坦克装甲需要镍、铬、钼来增加韧性。由于断供,德国后期坦克(如黑豹、虎王)的装甲不得不做的很厚,但变脆,被击中后容易崩裂,焊接处也容易断开。

德国的替代工业计划,尽管有很大缺点,但对德国能维持战争起了很大作用。和德国一样,没有一个参战国,包括美国,是完全免于资源缺陷的。美国在东南亚被日本占领后,也面临橡胶短缺,就试验了几种替代植物,如银胶菊(Guayule),俄罗斯蒲公英(Russian Dandelion, Kok-saghyz)来生产橡胶,但最后还是靠模仿德国的人工橡胶技术,但不是像德国那样用煤,而是用石油作为燃料,解决了军用橡胶的缺乏问题。而苏联也缺天然橡胶,它走的是一条完全不同的人工合成道路,列别捷夫法的核心是使用催化剂,将酒精直接转化为丁二烯(Butadiene),再将丁二烯聚合(聚合过程使用钠作为催化剂)成为最终的合成橡胶产品 SK-B。其原料是粮食合成的酒精。

日本是应对资源缺乏最失败的国家。因为害怕美国禁运石油造成战争机器熄火,奇袭珍珠港挑战了一个无法战胜的对手。其实如果日本能好好学习盟国德国的人工石油和橡胶技术,就不至于在战略上走上绝路。以后,因为战局吃紧,盟军潜艇绞杀战的收紧,日本本土几乎与外部隔绝。其后期的替代方案往往带有绝望色彩,技术含量低且代价巨大。

如用松根油(Pine Root Oil)替代航空燃油。 到了1944-1945年,日本石油进口完全断绝,飞机无法升空。日本政府号召全民(包括小学生)挖掘松树根,通过干馏法提炼“松根油”。这种油杂质极多,辛烷值极低,会导致发动机积碳、熄火。许多日军飞行员未见敌机就因引擎故障坠毁。据统计,生产几桶松根油需要破坏大片山林,且效率极低。

因为钢铁极度匮乏,连寺庙的铜钟、家里的锅都被征收炼钢。就想出了陶器与竹子替代金属的办法,开发了“四式陶制手榴弹”(瓷器外壳)。甚至为本土决战准备了竹枪。 陶制手榴弹不仅易碎(运输中破损),而且爆炸威力远小于金属破片,对盟军士兵威胁有限。

接下去是否会发生第三次世界大战还不好说,但资源封锁和替代准备的工作已经开始了。从二战的经验可以看到,光靠资源封锁是无法战胜敌人的,而面临资源封锁,找出替代解决方法(如德国那样),而不是绝望性地陷入战略盲区(像日本那样),是正确的应对方法。

 

 

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