中国再创奇迹,该技术全球仅我国拥有,现已正式列入“国家名片”

前言

手机再也不用每天充电,电池能用一辈子;

一颗心脏起搏器装进身体后,永远不用担心没电;

月球基地、火星探测器只靠着一块小小的电池,就能几十年不间断地工作...

这些原本是科幻电影里才有的情节,但在中国科学家手里,这一切正在变成现实。

因为就在今年,中国接诞生了“烛龙一号”核电池这项仅我国拥有的技术,震惊了全世界。

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“烛龙一号”横空出世

2025年3月9日,无锡贝塔医药科技有限公司联合西北师范大学的科研团队,宣布了一个重磅消息:我国首款碳-14核电池“烛龙一号”工程样机研制成功。

所谓核电池,也就是原子能电池。它和我们平时用的锂电池不一样,不是靠化学反应产生电力,而是利用放射性同位素的衰变能量来发电。

具体来说,就是放射性同位素在蜕变过程中,会不断释放出带有热能的射线,这些射线蕴含的能量被一种叫换能器的装置捕捉到,然后转换成电能。

而也正因如此,比起传统电池,原子能电池的优势就显现了出来。

首先,它工作状态比较稳定,不管周围是高温还是低温,是有强磁场还是高压环境,都丝毫影响不了它工作,抗干扰能力超强。

其次,它的“续航”简直让人惊叹,因为用的都是半衰期很长的放射性同位素,比如锶-90半衰期28年,钚-238半衰期89.6年,所以能持续供电几十年甚至更久,完全不用操心充电的事。

不过话说回来,人类用原子能电池也不是头一回了。早在1959年1月,美国人就造出了第一个放射性同位素电池,重1800克,280天能发出11.6度电。

但以前的原子能电池有个大问题,就是太“笨重”了。

就拿美国阿波罗飞船上用的SNAP-27A装置来说,重31千克,体积也不小,只能用在航天器这种大家伙上,想往小型设备上装根本不可能。

而我们的“烛龙一号”就不一样了,它在轻便化上可是下足了功夫。

科研团队说,预计到今年底或明年初推出的升级版“烛龙二号”,体积就能做到和硬币差不多大。

这意味着核电池终于能摆脱“大块头”的标签,朝着微型化方向大步前进,未来装在小型设备里也不是没可能。

当然,除了轻便,“烛龙一号”还有不少亮眼的地方。

它是全球首款基于碳化硅半导体材料的碳-14核电池,光是这个“全球首款”就很有分量。

而且它用碳-14也挺有讲究,是核反应堆的副产品,价格不算贵,来源还广,而且能回收利用,这对降低成本、大规模应用来说是个好消息。

更厉害的是,理论上它能持续放电上千年,这要是真能实现,很多设备的供电问题就彻底解决了。

另外,碳-14产生的是贝塔射线,这种射线穿透能力很弱,连人类皮肤都穿不过去,用铝之类的材料就能挡住,安全性还是有保障的。

“烛龙一号”的用武之地

话说回来,一项技术好不好,最终还得看能不能派上用场。

而“烛龙一号”的这些优势,可不是纸上谈兵,在很多领域都能大显身手。

在医疗领域,像心脏起搏器、脑机接口这些植入人体的设备,对电源的要求特别高,既要稳定可靠,又要能长期工作。

以前用的电池寿命有限,患者每隔一段时间就得做手术换电池,不光花钱遭罪,还存在感染的风险。

有了“烛龙一号”就不一样了,它能提供永久能源,一旦装进身体,就再也不用为电池没电而担心,能大大提高患者的生活质量,也能减少手术带来的风险。

而物联网领域,现在大家都在说要建万亿级的传感器网络,这些传感器遍布城市的各个角落,监测环境、交通、安防等等。

但这么多传感器,供电就是个大难题。

换电池吧,成本太高,还麻烦,用其他电源吧,又不稳定。

“烛龙一号”就很适合,它不用维护保养,能一直供电,正好能支撑起这么庞大的传感器网络,让物联网真正高效地运转起来。

而在那些极端环境里,“烛龙一号”更是能发挥不可替代的作用。

比如海洋深处,漆黑一片,太阳能电池用不了,普通电池寿命又短,而核电池就能耐住五六千米深海的高压,给水下监听器、海底电缆中继站供电,让它们长期工作。

还有南极、北极这些极寒地区,温度低到能冻坏很多设备,“烛龙一号”却能在那稳定供电,给科考站的设备提供能源。

至于现在,“烛龙一号”已经在实验室里小试牛刀了。

在贝塔医药的同位素标记实验室,搭载“烛龙一号”的LED灯已经持续工作了近4个月,累计闪烁超过35000次脉冲。

虽然这只是个小小的测试,但也证明了它确实能稳定工作,为后续的实际应用打下了坚实的基础。

不完美但意义重大

当然了,“烛龙一号”虽然取得了突破,但也不是十全十美的,要想真正普及还有不少坎要过。

在成本和量产上。虽然碳-14来源广、价格低,但核电池的研制过程可不简单,用到的材料、工艺都很特殊,现在的成本肯定不低。

而且要实现大规模量产,还有很多技术难题需要攻克。只有把成本降下来,才能让更多领域用得起。

还有就是功率和体积的平衡问题。目前“烛龙一号”的功率还比较有限,就算是升级版,可能也满足不了像手机这种对功率有较高要求的设备。

怎么在缩小体积的同时,提高功率输出,这是科研团队接下来要重点解决的问题。

除此之外,这电池毕竟带个“核”字,大家心里多少会有点顾虑。

虽然碳-14的贝塔射线比较安全,但要让核电池走进民用领域,还需要经过漫长而严格的安全验证,相关的政策法规也得跟上。

同时,也得让公众真正了解它的安全性,消除大家的疑虑。

不过话说回来,“烛龙一号”的突破已经意义非凡了。

它填补了我国在微型核电池领域的空白,让我们在这个领域走在了世界前列。有了这个好的开始,相信后续的技术升级会越来越快。

想想看,未来可能真的会有那么一天,我们的手机装上核电池,再也不用天天充电;心脏起搏器能陪患者一辈子,不用再做手术更换;月球基地、火星探测器在核电池的支持下,源源不断地给地球发回宇宙深处的奥秘。

这些以前只敢在科幻电影里想的场景,因为“烛龙一号”的出现,正在一步步向我们靠近。

虽然现在还有不少挑战,但只要技术在不断进步,我们期待的未来就一定会更快到来。

参考资料:

金融届-手机满电续航数十年?媒体称新型核电池获突破,深挖下细节

中国新闻网-中国首款超长寿命碳-14核电池(烛龙一号)研制成功

百度百科-原子能电池

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更新时间:2025-08-03

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