科创未来丨可连续使用50年的核动力电池，到底是“何方神圣”？|美国_新浪财经

转自：四川在线

四川在线记者宁宁

近日，北京贝塔伏特新能科技有限公司研制出一种微型核动力电池，体积比硬币还小，却能提供100微瓦的功率和3伏的电压，并连续使用50年，以满足多种长续航应用场景的需求。一石激起千层浪，网友很快展开联想：以后电车都不用锂电池，改用核电池；手机不用充电，买来就能连续用上50年……

北京贝塔伏特新能科技有限公司研制出一种微型核动力电池，体积比硬币还小。图据企业官网

如此神奇，核动力电池到底是“何方神圣”？四川作为核工业大省，目前就有院所在研究核动力电池，记者为此采访了相关专家。

核动力电池，顾名思义，是一种将核能转换为电能的电池。核能通常包含裂变能、聚变能以及衰变能三种能量形式。其中，原子弹、核电站的能量来源是裂变能，被称为终极能源的“人造太阳”则是依靠核聚变反应释放能量。

“核动力电池其实是以同位素衰变，释放出的能量来作为能量来源。”中国核动力研究设计院基础研究部一所分部相关负责人介绍，不同的易衰变同位素，衰变形式不同，比如有α衰变、β衰变。衰变中，α衰变可通过产生的热量建立温度场，通过温差效应发电；β粒子打到半导体内产生电流，也就把核能转化为粒子的动能，动能再转化为电能。“为了把电能储存起来，核动力电池里还是有个正常电池，作为端口，来接收核反应产生的电能。”

需要注意的是，由于同位素释放的能量和衰变周期不同，导致核电池的功率等级不同，使用时长也有差异，通常选择半衰期在数十年的同位素制备核电池。目前，高功率的核电池有钚-238，功率达到百瓦级，低功率有镍-63，为微瓦级。但是，核电池的核反应是一直在进行的，因此功率不管高低，都可以可靠稳定使用数十年。

电量如此持久，那成本如何？“目前成本很高。”上述相关负责人说，这是因为需要通过反应堆辐照或者乏燃料提取，才能获得满足制备电池丰度的同位素，整个过程流程长、效率较低、难度大，成本自然就上去了。

实际应用情况如何？放眼全球，核动力电池凭借长寿命、环境适性强、无需维护等优点，当前在空间探测、海洋探索、生命医疗等领域已有广泛应用。

例如，在航空航天领域，我国研制的Pu-238核动力电池于2018年被应用于“嫦娥四号”探月工程中，用来给“玉兔号”供电；美国自1961年起已成功将40余个核动力电池应用在空间探测中，其中包括著名的阿波罗号、先驱者号、旅行者号、伽利略号、尤利西斯号等。在生命医疗领域，核动力电池也被用于心脏起搏器中，能极大减少患者因更换电池进行手术的痛苦。

就目前来说，考虑到安全因素和使用必要性，核动力电池距离普遍商用还比较遥远。此前，美国City Labs公司推出了以氚为核源的核动力电池，但并未得到大规模商用，主要原因就在于成本昂贵，一块氚电池售价超过了5000美元。

不过，业内人士指出，随着未来对核能开发的日益成熟和相关技术发展，核动力电池市场规模逐步扩大，成本有望大幅下降，应用空间也将得到极大拓展。

为此，他们大胆畅想将来——

就出行来说，搭载“核动力电池充电宝”的电动汽车或许将彻底做到免充电使用，完美解决电动汽车的能源补给问题，极大提升电动汽车的使用便利度；

就居住而言，要是未来人类移民到火星生活，那里没有地球上便利的发电厂供电时，人类不仅可以用核动力电池发电供日常使用，它自身发出的热量还可以用于夜间供暖。“还可根据需要将它直接搬到火星车上，成为‘永动机’，扩大火星移民的活动范围。”