你有没有想过,有一种电池能用几千年不换?中国最近就搞出了这么个东西,叫“烛龙一号”碳-14核电池。全球只有中国掌握了全套技术,这玩意儿不光是电池,还是中国科技自立自强的又一个标志。
想想看,美国俄罗斯早就在核电池上折腾了几十年,但他们那些东西大多停在军用或太空级别,民用推广难。中国这一波,直接从材料到封装全链条自己搞定,成本低、安全高,还能大规模用。
2025年3月9日,在江苏江阴,无锡贝塔医药科技有限公司和西北师范大学联合开了个发布会,正式推出“烛龙一号”。这个名字取自中国神话里的烛龙,神兽掌控光明和时间,象征永恒能量。
为什么取这个名?因为这电池用碳-14同位素作为能源源,半衰期长达5730年,理论上能持续供电几千年。别觉得远,它的设计寿命50年内性能衰减不到5%,实际用起来稳得很。
研发团队不是随便拼凑的。西北师范大学那边,苏茂根和曹世权领衔的团队,专注核物理和材料科学好几年。他们建了低能激光离子源实验平台,从碳化硅半导体材料入手,解决了能量转换率低和稳定性差的问题。
公司本来做医药同位素标记,但转战核电池,靠的就是碳-14的全产业链控制。从源体制备到封装,他们不靠进口,全是国产技术。
为什么说全世界只有中国有?其他国家如美国用过钚-238或锶-90做核电池,但那些辐射强、成本高,主要军用。俄罗斯也有类似,但民用风险大。
中国选碳-14,是因为它β粒子能量低,安全得多。关键是封装技术,国外卡壳的地方,中国通过纳米复合材料层层包裹,既挡辐射又导电荷。
结果呢?电池短路电流282nA,开路电压2.1V,最大功率433nW,转换效率超8%。测试中,它驱动LED灯闪了35000多次,还能发蓝牙信号。经中国科学院合肥物质科学研究院验证,国际领先。
过去,中国碳-14依赖进口,2022年实现批量国产后,一切水到渠成。无锡贝塔建了全球唯一的碳-14产业链,西北师大提供换能器件工艺,两家签协议,继续深挖C-14电磁分离和辐射探测器。这样的校企合作,不是空谈,而是实实在在推动科技落地。
核电池原理挺接地气。它不是裂变反应堆那种大家伙,而是用碳-14衰变放出的β粒子,通过碳化硅半导体转换成电能。简单说,碳-14原子核不稳定,会发射电子,这些电子撞击半导体产生电流。封装成指甲盖大小的模块,里面层层材料保护,不会泄漏辐射。
优势在哪?首先,耐极端环境:从-100℃到200℃都稳,能量密度2200mWh/g,比锂电池高多了。支持毫瓦级脉冲放电,还带能量智能管理,能根据需求调整输出。
其次,安全无污染。碳-14是天然同位素,用在考古和医学成像上,β粒子穿透力弱,封装后辐射比手机还低。相比国外用α粒子源的电池,中国这个更温和,民用门槛低。
团队攻克了高比活度源制备难题。比活度高意味着能量强,但难控制。他们从提纯碳-14入手,用激光离子源分离,再用复合材料封装。
换能器件是碳化硅,耐辐射、抗高温,转换效率从低到超8%,一步步迭代。搭载储能模组后,能驱动射频芯片,实际应用已验证。
为什么国外做不出同款?他们早研究过类似,但选材不对路。美国在60年代就试过,但体积大、效率低。俄罗斯用镅-241,辐射大,不敢民用。
中国赢在材料自研和集成能力,全链条国产,不卡脖子。加上民用导向,从设计就考虑成本和尺寸,国外多军用思维,推广慢。
说一千道一万,技术好坏看用处。“烛龙一号”不光实验室牛,应用前景广得惊人。先看医疗领域,心脏起搏器现在用锂电池,5-10年得换一次,手术风险高。
用这个核电池,一装终身,病人少遭罪。脑机接口也一样,需要稳定微功率供电,它正好对口。想想那些慢性病患者,生活质量能提升多少?
物联网是另一个大头。万亿级传感器网络,偏远地方供电难。这电池免维护,几千年供能,适合环境监测、智慧城市。
深海探测呢?高压低温,普通电池扛不住,它百毒不侵。极地、南极北极考察站,月球火星基地,全能用。NASA的机遇号探测器就是没电报废,如果装这个,能多探几年。
深空探测更关键。宇宙飞船远航,太阳能板不靠谱,核电池是首选。中国天问系列、嫦娥探月,用上这个,续航无忧。
发布会后,两家签协议,继续研发C-13检测设备和电磁分离器,目标建闭式循环产业体系。预计2025年底或2026年初,出“烛龙二号”,体积缩到硬币大小,成本更低。
但应用不是一帆风顺。辐射监管严,民用推广需认证。成本初期高,得靠规模化降。国际上,核技术敏感,出口有壁垒。中国怎么平衡?通过标准制定和示范项目,推动全球接受。
往前看,这电池不孤立,是中国核能大布局一部分。2024年,人造太阳、医用钼-99、海外核电项目频传喜讯。碳-14国产化后,核电池只是起点,未来可能扩展到更多同位素应用。
“烛龙一号”是中国科技弯道超车的典型。從依赖进口到全球唯一,靠的是坚持和创新。中国这一步,等于扔出张王牌,影响力不止技术层面。
更新时间:2025-08-09
本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828
© CopyRight 2020-=date("Y",time());?> All Rights Reserved. Powered By 61893.com 闽ICP备11008920号
闽公网安备35020302035593号