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手机一天一充,耳机、手表也总得不停充电……在这个万物互联的年代,“电量焦虑”差不多成了我们每个人的梦魇。 大家都在幻想,有没有那种电池可以让设备永远不用充电?这个看起来像科幻的念头,实际上正在被中国科学家慢慢变成现实。 最近,一款叫作“烛龙一号”的中国首款碳-14核电池亮相,名字取自《山海经》里的神兽,它声称可以持续供电长达五十年,稳稳的不给力。 这是不是又一波概念炒作,还是说真的带来了突破性的技术变革?背后隐藏着一场跨越千里的“产学研”合作,更是一次关乎国家未来的底层技术突围战。 困局与破壁

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我国再创奇迹,全球唯一掌握此技术,正式成为国家象征

点击次数:192发布日期:2025-10-27 01:05

手机一天一充,耳机、手表也总得不停充电……在这个万物互联的年代,“电量焦虑”差不多成了我们每个人的梦魇。

大家都在幻想,有没有那种电池可以让设备永远不用充电?这个看起来像科幻的念头,实际上正在被中国科学家慢慢变成现实。

最近,一款叫作“烛龙一号”的中国首款碳-14核电池亮相,名字取自《山海经》里的神兽,它声称可以持续供电长达五十年,稳稳的不给力。

这是不是又一波概念炒作,还是说真的带来了突破性的技术变革?背后隐藏着一场跨越千里的“产学研”合作,更是一次关乎国家未来的底层技术突围战。

困局与破壁人——一场跨越千里的“联姻”

你说的“核电池”这个词,听起来挺科幻,但其实早在上世纪50年代,人类就已经开始涉及这方面的技术啦。

它的原理其实挺直白的:就是用放射性同位素在衰变时释放的能量来发电。因为这些同位素的半衰期超级长,所以理论上,核电池能持续供电几乎“永远”不卡壳。

不过,这技术用了快半个多世纪了,却一直没能普及到咱平常百姓的日子里,老是局限在航天、深海探测这些费钱儿少见的高端领域。

原因也就那么一回事儿,就是老的核电池输出功率实在太小了。

它们的输出功率一般只有纳瓦(nW)级别,就像一只能活一万年、但只能推着一粒灰尘的“长寿蜗牛”,根本没法带动手机、电脑这些需要瓦(W)级功率的日常电子设备。

怎么搞破这个难题,让“永恒能源”真正具备澎湃的动力,成为全世界科学家们都在头疼的共性挑战。

故事的转折点,出现在中国这边。两个看似没有什么交集的“破壁者”,在一次偶然的机会里碰到了。

一边,是来自大西北甘肃兰州的西北师范大学物理与电子工程学院的科研团队。这帮研究人员多年来一直专注于第三代半导体材料,尤其是在用碳化硅(SiC)制造高性能能量转换设备方面,实力挺强,理论和工艺都很扎实。他们掌握了能造出“超级引擎”的设计图和技术,但就是差点缺少最关键的“核燃料”。

这边呢,是距离很远的江南水乡无锡的一家叫“贝塔医药”的高科技企业。这家公司不仅在国内,连全球范围内都是唯一掌握碳-14同位素全产业链技术的企业。

他们经过15年的努力攻关,弄懂了提纯和制造高品质“核燃料”的独家绝技,正满怀信心地想把这项技术扩展到除了创新药之外的更大范围。

一边是“引擎空有,燃料没有”,另一边是“燃料有了,却没有引擎”。当西北师大的团队知道无锡贝塔的情况后,双方很快达成了合作意向。

一次跨越千里的“产学研结合”,为打破核电池领域长达半个世纪的寂静,种下了重要的伏线。

“烛龙”之眼——点亮未来的两大“神技”

2025年3月9日,在江苏江阴,这款合作开发的核电池原型机正式亮相,取名“烛龙一号”,名字里满是东方的韵味。

“烛龙”这个名字,可是在中国古代神话《山海经》里头出现过的神兽,传说它“视为昼,瞑为夜”,一睁一闭之间就能掌控光亮与黑暗。用它来命名,可见研发团队对这个核电池持续供能能力的骄傲和满满的期待。

“烛龙一号”能够取得技术上的突破,主要靠它掌握了两项能点亮未来的“绝技”。

第一门绝技,是“超级燃料”的调制。

核电池的表现,主要看它的“心脏”——放射源的质量。无锡贝塔公司靠着15年的技术沉淀,顺利突破了高比活度碳-14源的标记工艺。

就是说,他们不仅搞定碳-14的生产,还能把它高效又稳定地“贴”到特定的化合物里,打造出品质一流、能量密度超高的“超级燃料”,从源头上确保了电池那“心脏”的强大。

第二个绝招,要说的就是“超级引擎”的研发。

要是有了好的燃料,还得配上一台厉害的引擎,才能把能量转变成电力。西北师大的团队在这方面起了很重要的作用。

他们用了很新颖的办法,选用了第三代半导体材料——碳化硅(SiC)来打造能量转换器。跟老一代的材料比起来,碳化硅在高辐射和高温等严苛环境下表现得更加稳定,能量转换的效率也更给力。

这就像给核燃料撞上了一台动力十足、又稳又耐用的“超级发动机”,彻底破解了传统核电池“有劲使不出来”、能量大量流失的难题。

“超级燃料”结合“超级引擎”,让“烛龙一号”的性能迎来了一次质的飞跃。

在发布会现场,那盏装着“烛龙一号”的LED灯已经连续工作了快4个月,闪烁次数累计超过35000次。研发人员还用它成功驱动了蓝牙射频芯片,向外发射信号。

这些试验成果,充分证明了“烛龙”确实“睁开了眼睛”,它发出的,不仅仅是空谈中的微光,而是真正具有实用价值的光亮。

从实验室到生活——永不充电的时代还有多远?

“烛龙一号”的问世,可不仅仅是多了一块电池那么简单,它背后所代表的意义远远超出这个范围。

它背后,代表着中国在又一高端科技领域,成功建立起从核心原料到关键器件的“全产业链自主掌控”。到了2024年4月,我国已经正式实现了碳-14同位素的自主大规模生产,彻底打破了原先对进口的依赖。

“燃料”实现了自我供应,“引擎”技术位居全球前列,者为“烛龙”系列接下来走向商业化打下了最坚实的基础。

研发团队展望的未来应用场景可谓丰富多彩。在医疗方面,它能为心脏起搏器、脑机接口、人工视网膜等植入设备提供持续的能源,帮患者省去频繁开刀换电池的折腾。

在物联网和传感器这块,它可以支撑起由万亿级传感器构成的庞大系统,不管是在偏远山里、深海深处,还是沙漠荒漠,都能持续进行长时间的监测任务。

在国家的总体布局中,它更被看作是深空探索和星际旅行的理想能源,能够为咱们的探测器提供几乎无限的动力源,不管是在月球、火星,还是更遥远的宇宙深处。

当然啦,我们头疼的问题就是:那款用不用充电的手机,距离我们到底还有多远?

咱们得抱着理性的乐观态度来看待这事。现在,“烛龙一号”的功率还停留在微瓦(μW)级别,而让手机正常工作的至少需要瓦(W)级别的能量,两者之间差了三个数量级,也就是说差距还挺大的。

值得鼓舞的是,研发团队已经确定了未来的路线图:预计到2025年底或2026年初,会推出改良版的“烛龙二号”,它的大小会变得像一枚硬币那么小,同时价格也会更实惠。

从零到一的创新已经搞定,接下来从一到一百的路途也开始迈开脚步。“烛龙”的问世,也许正是中国开启微型能源新纪元的第一步。

参考资料:

涨知识啦!那款“50年稳定自发电”的核电池,会不会取代锂电池呢?民用核电池还远嘛?答案还得看技术发展,距离还挺遥远的。

我国第一款拥有超长使用寿命的碳-14核电池“烛龙一号”研制成功啦!这个消息来自西北师范大学,发布时间是2025年3月12日。

“烛龙一号”在锡正式亮相,无锡市人民政府于2025年3月10日发布了这个好消息。

有人在知乎上提到,国产的首款核电池“烛龙1号”已经问世,这玩意儿还能持续放电十年呢。更厉害的是,简直和硬币差不多大,开机版也不大,占不了地方。

张知识提到,能稳定自发电50年的核电池,是不是要彻底改变锂电池的命运?至于核电池在民用领域还要多久才能普及,还得看技术发展速度。