在電池供能領域，目前能夠持續供電時間最長的是核電池，之前我國在這方面的技術能力相對薄弱。但就在近日，我國在這方面取得了較大突破。據央視新聞的媒體3月12日的報道：今年3月9日，我國無錫貝塔醫藥科技有限公司聯合西北師範大學科研團隊成功研製出我國首款碳-14核電池——“燭龍1號”。這一里程碑式的成果不僅標誌着我國在新能源技術領域的國際競爭力得到了顯著提升，更為深空探測、醫療植入設備、物聯網與傳感器等多個領域帶來了革命性的變化。
“燭龍1號”核電池的性能與參數
“燭龍1號”是一種微型核電池，它以其卓越的性能和參數吸引了廣泛關注。其超長壽命是首要亮點：得益於碳-14的半衰期長達5730年，理論上該電池可提供數千年的持續放電能力。儘管設計壽命被設定為50年，但在此期間，其性能衰減率將低於5%。這意味着在半個世紀的漫長歲月中，“燭龍1號”能夠穩定、高效地提供電力支持。
除了超長壽命，該電池還具備極端環境適應性。在-100°C至200°C的溫度範圍內，“燭龍1號”都能穩定工作，這使其成為深海、極地、太空等極端環境下的理想能源解決方案。高能量密度是另一大亮點，其能量密度高達2200mWh/g，遠超傳統化學電池，這一特性使得它能夠支持毫瓦級脈衝放電和智能能量管理，從而滿足各種複雜設備的需求。
在能量轉換效率方面，“燭龍1號”同樣表現出色。其短路電流為282nA，開路電壓達到2.1V，最大輸出功率為433nW，能量轉換效率高達8%，這一水平在國際上處於領先地位。這些卓越的性能參數共同構成了“燭龍1號”強大的核心競爭力。
關鍵技術創新與應用前景
“燭龍1號”的成功研製離不開關鍵技術的創新。科研團隊在高比活度碳-14源製備方面取得了重大突破，解決了放射性同位素提純與封裝的技術難題。同時，碳化硅半導體材料的應用也極大地提升了能量轉換的穩定性，延長了電池壽命。實際測試中，搭載“燭龍1號”的LED燈已持續工作4個月，累計閃爍超過35000次，成功驅動藍牙射頻芯片發射信號並接收，驗證了其可靠性和穩定性。
在應用場景方面，“燭龍1號”展現出了廣闊的前景。在醫療領域，它可以為心臟起搏器、腦機接口等植入式設備提供永久能源，避免了患者因更換電池而反覆手術的風險。在物聯網與傳感器領域，它支撐着萬億級傳感器網絡的長期運行，適用於遠程監測和無人值守場景。此外，在極端環境與深空探測方面，“燭龍1號”將作為無需維護的電源，在深海、極地、月球、火星等環境中發揮重要作用，助力星際航行器持續工作。在國家安全與航天領域，它也將推動智能製造、航天航空等戰略領域的技術革新。
量產規劃與潛在挑戰
目前，“燭龍1號”已完成工程樣機驗證，並計劃於2025年底或2026年初推出升級版“燭龍二號”。升級版體積將縮小至硬幣大小，並進一步降低生產成本，這將為量產奠定堅實基礎。同時，我國碳-14同位素的自主量產已於2024年4月實現，為核電池量產提供了穩定的原料支持。無錫貝塔醫藥與海鹽核技術應用產業園的合作也將推動核電池產業鏈的發展，加速規模化生產進程。
然而，量產之路並非一帆風順。“燭龍1號”在成本與安全性方面仍需進一步優化。生產工藝的改進將降低製造成本，而公眾對核能電池安全性的接受度也需逐步提升。此外，核電池的民用化還需符合嚴格的核安全監管要求，相關標準體系也需同步完善。這些潛在挑戰需要科研團隊和相關部門共同努力，以推動“燭龍1號”的順利量產和應用。
美國與俄羅斯的核電池情況
在全球範圍內，核電池技術一直是各國競相研發的熱點。美國作為科技強國，在核電池應用方面已有很長的歷史，比如已經飛奔到200億公里之外的旅行者1號和旅行者2號使用的都是核電池，這些電池使用時間都已接近50年，而如今仍在正常工作中。
近些年來美國在核電池領域同樣取得了顯著進展。以美國NASA的“毅力號”火星車為例，它搭載了多任務放射性同位素熱電發電機（MMRTG），該發電機利用鈈-238衰變產生的熱量轉換為電能，是一種大功率的核電池，它為火星車提供了持久、可靠的能源支持。在火星上極端惡劣的環境下，“毅力號”依靠這一核電池成功完成了多項科學探測任務，展現了核電池在深空探測中的巨大潛力。
俄羅斯在核電池技術方面同樣擁有豐富的研究經驗。俄羅斯科學院西伯利亞分院物理技術研究所曾成功研製出一種基於鍶-90同位素的微型核電池，該電池具有體積小、重量輕、壽命長等優點，適用於各種小型電子設備。此外，俄羅斯還在積極研發基於其他放射性同位素的核電池技術，以拓展其應用領域。
在深空探測方面，我國的天問一號的火星車祝融號幾年前就已經到達火星表面進行實地探測，但是由於使用的是太陽翼帆板電池，導致祝融號在經歷一個火星的冬天之後沒能喚醒，推測其最有可能的原因是祝融號的太陽翼帆板被火星大氣層中的風暴捲起的沙塵覆蓋，使得其發電能力不足以喚醒這台火星車，因此直到今天，祝融號仍在沉睡，但假如當初給祝融號火星車安裝的是核電池的話，那就不會存在這樣的問題。
而如今我國的“燭龍1號”核電池已成功研製，它為我國未來能源革命提供了新的可能性。隨着技術迭代和應用拓展，“燭龍1號”有望在多個領域實現顛覆性創新。雖然量產之路面臨諸多挑戰，但相信在科研團隊和相關部門的共同努力下，“燭龍1號”將很快實現產業化，為人類社會的可持續發展貢獻力量。
消息來源：環球網3月12日報道《中國碳-14核電池“燭龍1號”亮相，開啟能源新時代》
