在电池供能领域，目前能够持续供电时间最长的是核电池，之前我国在这方面的技术能力相对薄弱。但就在近日，我国在这方面取得了较大突破。据央视新闻的媒体3月12日的报道：今年3月9日，我国无锡贝塔医药科技有限公司联合西北师范大学科研团队成功研制出我国首款碳-14核电池——“烛龙1号”。这一里程碑式的成果不仅标志着我国在新能源技术领域的国际竞争力得到了显著提升，更为深空探测、医疗植入设备、物联网与传感器等多个领域带来了革命性的变化。
“烛龙1号”核电池的性能与参数
“烛龙1号”是一种微型核电池，它以其卓越的性能和参数吸引了广泛关注。其超长寿命是首要亮点：得益于碳-14的半衰期长达5730年，理论上该电池可提供数千年的持续放电能力。尽管设计寿命被设定为50年，但在此期间，其性能衰减率将低于5%。这意味着在半个世纪的漫长岁月中，“烛龙1号”能够稳定、高效地提供电力支持。
除了超长寿命，该电池还具备极端环境适应性。在-100°C至200°C的温度范围内，“烛龙1号”都能稳定工作，这使其成为深海、极地、太空等极端环境下的理想能源解决方案。高能量密度是另一大亮点，其能量密度高达2200mWh/g，远超传统化学电池，这一特性使得它能够支持毫瓦级脉冲放电和智能能量管理，从而满足各种复杂设备的需求。
在能量转换效率方面，“烛龙1号”同样表现出色。其短路电流为282nA，开路电压达到2.1V，最大输出功率为433nW，能量转换效率高达8%，这一水平在国际上处于领先地位。这些卓越的性能参数共同构成了“烛龙1号”强大的核心竞争力。
关键技术创新与应用前景
“烛龙1号”的成功研制离不开关键技术的创新。科研团队在高比活度碳-14源制备方面取得了重大突破，解决了放射性同位素提纯与封装的技术难题。同时，碳化硅半导体材料的应用也极大地提升了能量转换的稳定性，延长了电池寿命。实际测试中，搭载“烛龙1号”的LED灯已持续工作4个月，累计闪烁超过35000次，成功驱动蓝牙射频芯片发射信号并接收，验证了其可靠性和稳定性。
在应用场景方面，“烛龙1号”展现出了广阔的前景。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，避免了患者因更换电池而反复手术的风险。在物联网与传感器领域，它支撑着万亿级传感器网络的长期运行，适用于远程监测和无人值守场景。此外，在极端环境与深空探测方面，“烛龙1号”将作为无需维护的电源，在深海、极地、月球、火星等环境中发挥重要作用，助力星际航行器持续工作。在国家安全与航天领域，它也将推动智能制造、航天航空等战略领域的技术革新。
量产规划与潜在挑战
目前，“烛龙1号”已完成工程样机验证，并计划于2025年底或2026年初推出升级版“烛龙二号”。升级版体积将缩小至硬币大小，并进一步降低生产成本，这将为量产奠定坚实基础。同时，我国碳-14同位素的自主量产已于2024年4月实现，为核电池量产提供了稳定的原料支持。无锡贝塔医药与海盐核技术应用产业园的合作也将推动核电池产业链的发展，加速规模化生产进程。
然而，量产之路并非一帆风顺。“烛龙1号”在成本与安全性方面仍需进一步优化。生产工艺的改进将降低制造成本，而公众对核能电池安全性的接受度也需逐步提升。此外，核电池的民用化还需符合严格的核安全监管要求，相关标准体系也需同步完善。这些潜在挑战需要科研团队和相关部门共同努力，以推动“烛龙1号”的顺利量产和应用。
美国与俄罗斯的核电池情况
在全球范围内，核电池技术一直是各国竞相研发的热点。美国作为科技强国，在核电池应用方面已有很长的历史，比如已经飞奔到200亿公里之外的旅行者1号和旅行者2号使用的都是核电池，这些电池使用时间都已接近50年，而如今仍在正常工作中。
近些年来美国在核电池领域同样取得了显著进展。以美国NASA的“毅力号”火星车为例，它搭载了多任务放射性同位素热电发电机（MMRTG），该发电机利用钚-238衰变产生的热量转换为电能，是一种大功率的核电池，它为火星车提供了持久、可靠的能源支持。在火星上极端恶劣的环境下，“毅力号”依靠这一核电池成功完成了多项科学探测任务，展现了核电池在深空探测中的巨大潜力。
俄罗斯在核电池技术方面同样拥有丰富的研究经验。俄罗斯科学院西伯利亚分院物理技术研究所曾成功研制出一种基于锶-90同位素的微型核电池，该电池具有体积小、重量轻、寿命长等优点，适用于各种小型电子设备。此外，俄罗斯还在积极研发基于其他放射性同位素的核电池技术，以拓展其应用领域。
在深空探测方面，我国的天问一号的火星车祝融号几年前就已经到达火星表面进行实地探测，但是由于使用的是太阳翼帆板电池，导致祝融号在经历一个火星的冬天之后没能唤醒，推测其最有可能的原因是祝融号的太阳翼帆板被火星大气层中的风暴卷起的沙尘覆盖，使得其发电能力不足以唤醒这台火星车，因此直到今天，祝融号仍在沉睡，但假如当初给祝融号火星车安装的是核电池的话，那就不会存在这样的问题。
而如今我国的“烛龙1号”核电池已成功研制，它为我国未来能源革命提供了新的可能性。随着技术迭代和应用拓展，“烛龙1号”有望在多个领域实现颠覆性创新。虽然量产之路面临诸多挑战，但相信在科研团队和相关部门的共同努力下，“烛龙1号”将很快实现产业化，为人类社会的可持续发展贡献力量。
消息来源：环球网3月12日报道《中国碳-14核电池“烛龙1号”亮相，开启能源新时代》
