现在该轮到老美摸着中国过河了,中国又搞了个大动静,C-14核电池问世了。这玩意可不是核电站,是实打实的电池,靠碳-14供能。碳-14的半衰期有5730年,啥意思?理论上这电池能用几千年不带歇气儿的。想想看,几千年不换电池,航天器、医疗设备、深海探测、偏远监测站,全都能用上,这不厉害吗?
这碳 - 14 核电池的原理是什么呢,简单来说就是,碳 - 14 原子会不断衰变,释放出 β 粒子(也就是电子),这些电子被收集起来就形成了电流。
这种物理发电模式不需要化学反应,所以它能在 - 100℃的冰原或 200℃的火山口稳定工作,彻底打破了化学电池的温度限制。比如,在南极科考队的实测中,-89℃环境下它的电压波动仅 ±0.3%,远超市面锂电池。
中国首款 C-14 核电池 “烛龙一号” 由西北师范大学和无锡贝塔医药科技联合研制,2025 年 3 月发布,拥有完全自主知识产权。
它的能量密度达到 2200mWh/g,是同等重量锂电池的 10 倍以上,50 年设计寿命内性能衰减率小于 5%。
目前,搭载 “烛龙一号” 的 LED 灯已持续工作近 4 个月,累计超过 35000 次脉冲闪烁,接入储能装置后还能驱动蓝牙射频芯片发射信号。
更厉害的是,它的辐射剂量被控制在 0.1μSv/h 以下,比自然环境的本底辐射还低,即使遭遇 1500℃高温或 50MPa 压力冲击,放射性物质泄漏风险仍低于 10^-9 量级。
这么厉害的电池,应用场景自然非常广泛。在医疗领域,它可以为心脏起搏器、脑机接口等植入式设备提供永久能源。
海瑞金医院的临床试验表明,米粒大小的核电池模块,可使心脏起搏器寿命超越患者生命周期。对于渐冻症患者来说,脑机接口获得永久能源后,意念操控机械臂就不再是科幻。
在物联网领域,它能支撑万亿级传感器网络。新疆克拉玛依油田的物联网络曾因电池更换成本高而瘫痪,如今上万枚传感器搭载核电池试验模块,实现了 “安装即永久运行”。
在极端环境中,如海洋深处、南极北极、月球、火星,它可作为无需维护保养的持续供电电池。嫦娥七号月球着陆器设计中,“烛龙一号” 被列为极夜供电方案,使月球车能在 14 天月夜中持续工作。
在宇宙深空探测领域,它能助力星际航行器持续工作,解决了航天器在太空中难以更换电池的难题。
那其他国家有没有类似的技术呢?2025 年 7 月,韩国科学家研发了钙钛矿贝塔伏打电池,能量转换效率为 2.86%,而中国的 “烛龙一号” 能量转换效率突破 8%,处于国际领先水平。
2024 年 12 月,英国推出了碳 - 14 钻石电池,但未提及具体性能参数。可以说,在 C-14 核电池领域,中国已经走在了世界前列。
不过,这项技术目前还处于工程样机阶段,还面临一些挑战。比如,它的功率输出相对较低,比较适合小型低功耗设备,暂时还无法满足新能源汽车等高功耗设备的需求。
此外,医疗植入的放射安全标准需要重新评估,以确保其长期使用的安全性。为了实现产业化,科研团队正在进行小型化和低成本化研究,计划 2026 年初推出升级版 “烛龙二号”,体积将缩小至硬币大小,并进一步降低生产成本。
总的来说,C-14 核电池的问世是中国在核能技术领域的重大突破,它为多个领域带来了革命性的解决方案。
虽然还存在一些技术挑战,但随着研发的不断推进,相信在不久的将来,我们就能看到它在更多领域得到广泛应用。
这也让我们更加坚信,中国在科技领域的实力正在不断提升,未来必将在更多方面引领世界潮流。
小青年
不要讲能量密度,要看功率密度