发布时间：2024-12-26 16:03:20 来源: sp20241226
澎湃新闻记者 杨漾
核电池的规模化商用和民用进展再次受到广泛关注。几十甚至上百年不用充电的核电池到底什么时候能应用到手机、电器、汽车上？
近日，有国内企业宣称成功研制民用原子能电池，可50年稳定自发电、即将投入量产，“遥遥领先”欧美科研机构和企业。该公司称，计划2025年推出功率为1瓦的电池，在政策允许的情况下，原子能电池可以让一部手机永不充电，现在只能飞行15分钟的无人机可一直飞。
此消息一出，有人为之振奋，高呼“锂电池要被革命！”，亦有网友对该公司所谓的产品前景提出质疑。实际上，核电池早已有之，从上世纪就已引发研究人员的兴趣。20世纪50年代开始，核电池进入快速发展时期。这一长寿能源被寄予了巨大的希望，但时至今日，核电池的主要应用场景仍局限于航天、极地、深海、心脏起搏器等领域。无论从转换效率、输出功率、成本还是辐射安全管理角度来看，核电池民用言之尚早。相较于随处可见的锂电池，核电池难以走进人们的日常生活。
核电池，从太空起步
核电站的工作原理是核裂变，被称为终极能源的“人造太阳”是核聚变反应。裂变和聚变均属于外因引发的核转变，核电池利用的衰变则不同：它是自发进行的核转变，也称为放射性衰变。因此，核电池或称放射性同位素电池，是将放射性同位素衰变时释放的能量转换为电能的一种装置。
由于衰变过程连续不断且不受环境影响，核电池以抗干扰性强、稳定可靠、能量密度高等特征著称，根据放射源半衰期不同，可工作几年、几十年甚至上百年。这使其在一些极端条件和需要长期稳定供电的场合独具优势。按照换能方式不同，核电池又可分为热转换式核电池(将同位素衰变时产生的热能转换为电能)和非热转换式核电池(将放射性同位素放出的带电粒子或产生的衰变能直接或间接地转换成电能)。
核电池研究取得实质性进展始于20世纪50年代，正是得益于航天技术的飞速发展，对高效能长寿命电池产生了极大的需求。
在航天领域，热转换式核电池的“知名案例”颇多。1977年，美国发射携带钚-238核电池的“旅行者1号”航天器，迄今已在太空航行46年，创造了世界卫星远航史上的辉煌纪录，核电池将保证其搭载的科学仪器持续工作到2025年。火星探测器“好奇号”上搭载的核动力装置，是一块重约45公斤、发电功率140瓦的核电池，含约5公斤重的钚-238。2013年，我国“嫦娥三号”携带同位素热源飞天，核电池中的钚金属块238相当于一个“暖宝宝”。有了它，无须担心月夜零下150度到180度的低温冻伤仪器设备。
上述放射性同位素温差发电器核电池技术最为成熟且应用最早，但造价极其昂贵。以“毅力号”火星车核电池系统为例，价格高达7500万美元。
近些年来，另一技术分支——辐射伏特效应核电池的产业化进展频频“出圈”。随着半导体材料制造技术的提高，此类电池的实际应用成为可能。
2012年，国内电商平台就曾出现一款号称20年不断电、不充电的民用核电池NanoTritium出售，售价6980元，旋即引发网络热议。这并非山寨产品，而是美国City Labs公司推出的氚电池。2010年，由该公司研发的NanoTritium辐射伏特效应核电池获得通用许可证。
City Labs选择的氚仅仅释放出低能量的β粒子，可以用非常薄的材料遮挡，是一种较安全且易于密封的放射源。该公司官网资料显示，其氚电池通过了全球航空航天及防