发布时间:2024-09-16
北京贝塔伏特新能科技有限公司近日宣布,成功研制出全球首款50年续航的民用核电池。这款微型原子能电池已进入中试阶段,即将量产投入市场,标志着核电池技术在民用领域取得了重大突破。
核电池,又称放射性同位素电池,其工作原理是利用核同位素衰变释放的能量。当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,通过半导体转换器吸收转化为电能。相比传统化学电池,核电池具有能量密度高、寿命长、不受环境影响等显著优势。
贝塔伏特研发的这款核电池采用了全新的技术路径。它使用放射源镍-63发射的β粒子(电子)通过半导体跃迁产生电流,并创新性地研发了金刚石半导体模块,将放射源的衰变能量高效转化为电流。这种设计实现了原子能电池的微型化和模块化,为核电池的民用化开辟了新的方向。
据贝塔伏特介绍,这款核电池的能量密度是三元锂电池的10倍以上,1克电池中可存储3300毫瓦时的电能。它可以在零上120摄氏度和零下60摄氏度的极端温度范围内正常工作,且没有自放电现象。更重要的是,由于采用物理电池而非电化学电池,它在50年内无需充电和维护,发电功率稳定,不会因恶劣环境和负载而变化。
这款核电池的潜在应用场景非常广泛。它可以满足航空航天、AI设备、医疗器械、MEMS系统、高级传感器、小型无人机和微型机器人等长续航、多场景下的电力供应需求。贝塔伏特计划在2025年推出功率为1瓦的电池,届时有望让手机实现永不充电,让无人机持续飞行。
然而,核电池民用化也面临着诸多挑战。首先是安全性问题。虽然贝塔伏特宣称选择的放射源镍-63是安全的,没有核泄漏和污染风险,但任何涉及放射性物质的产品都必须经过严格的安全评估。其次是成本问题。据报道,天然镍-63极其稀少,主要靠实验室制备,价格高达每克几十万美元。这使得大规模应用面临巨大经济障碍。此外,核电池的使用还涉及复杂的政策法规问题,需要在技术成熟的同时,完善相应的监管体系。
尽管如此,核电池技术的发展前景仍然广阔。随着技术的不断进步和成本的逐步降低,核电池有望在更多领域发挥重要作用,特别是在需要长期稳定供电的场景中。它不仅能够为人类提供更可靠、更持久的能源选择,还有望推动相关产业的创新发展,为可持续能源发展开辟新的道路。
北京贝塔伏特新能科技有限公司的这一突破性成果,无疑为核电池技术的民用化注入了新的活力。它不仅展示了中国在前沿科技领域的创新能力,也为全球能源技术的发展提供了新的思路。未来,随着技术的进一步成熟和完善,我们有理由期待核电池能够为人类社会带来更多革命性的变革。