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2024年1月8日，北京一家新能源公司宣布，他们研发出了全球首款民用微星原子能电池。

这款电池能稳定自发电50年，体积甚至比一枚硬币还小，功率100微瓦，电压3V。

现在项目进入中试阶段，不久将实现全面量产。预计到2025年，在政策允许的情况下，可以作为智能手机的电池，实现让一部智能手机永不充电。

消息一出，立马引起网友热议，核能也是新能源的重要研究方向，但是不同于风能、潮汐能，核能还是很少见到民用方向的研究，没想到一出手就如此炸裂。

那么这款核电池到底咋样，是用什么原理制成的，真的能像宣传那样，让无人机永不落地？使用这种危险的能源做电池真的安全吗？

核能是什么？

首先需要了解什么是核能，所有元素都存在原子核。

而原子核改变形态过程中会释放的一种能量被叫做核能，通常采用其他原子核或者其他粒子撞击旧原子核，旧原子核改变形态产生新原子核的方式获得，这个过程被称为核反应。

目前核反应方式主要有以下三种方式，分别是核裂变、核聚变、核衰变。

核裂变简单来说，就是分裂产生的原子核去撞击老的原子核，产生非常巨大的能量。这就是核电站发电的基本原理，同时也是原子弹的研发原理。

核聚变则反过来，是两个小的原子核合成一个大原子核，这个过程也会产生大量能量，且需要极高的压力和温度，也被称为热核聚变。我们天天见的太阳就是靠内部核聚变产生能量，而发出耀眼光芒的。

氢弹就是将氘、氚元素原子核利用核聚变原理制成。但这个过程释放能量极度不稳定，目前技术应用还处在研发阶段，受控的热核聚变反应装置也是当下的热门研究方向。

这两中核反应均为人工核反应，即采用人工方法进行的非自发核反应。

而核衰变比较特殊，是自发的核反应行为。核元素原子核自发的射出粒子和射线，变为新原子核，过程中产生核能。能产生反射性衰变的核能元素被称为放射性核素，也就是人们通常说的放射性元素，比如铀元素。

而我们今天要说的核电池就是利用核衰变原理制成的。

自发电核能电池的原理是什么？

自发电核能电池原理就是利用核元素衰变释能量，通过半导体转化器吸收为电能。

这个过程中不受到外界环境的影响，持续时间很久，因此核电池具有稳定性、抗干扰性强、使用寿命长的特点。

心脏起搏器、人造卫星的核电池是热转换式核电池，通常分为核心、换能器、次外层、外层四个部分。

核心就是放射性核元素持续衰变释放大量热能，换能器包裹核心，将热能转化为电能，次外层为防辐射层，隔绝各类微小粒子，最外层是合金，保护电池的同时有散热功能。

这种电池体积大，内部温度高，价格昂贵。

而北京这家公司的核能电池采用了全新的思路，即辐射伏特效应核电池，科学团队开发了一种独特的金刚石半导体，将2微米厚镍元素放在10微米厚两块金刚石半导体之间，金刚石吸收射线直接转为了电能，电池被取名为BV100。

北京贝塔伏特公司是全球唯一一家同时掌握原子能电池和第四代金刚石半导体、核能转换器这三项核心高端技术的公司。

电池放电过程中只涉及物理变化，没有化学变化。因此不是传统的电化学电池，不存在电池泄漏污染，爆炸伤人现象。

整个过程没有放射性，对环境没有任何污染，发电功率稳定，可有效使用50年，不受外界环境影响，没有自放电现象，不存在循环使用回收问题，是真正的环保节能电池。

一旦投入市场，可以实现智能手机永久开机，无人机永不降落，心脏起搏器永久跳动，好处多多。

为啥没推广？

为啥我国不大规模应用核电池呢？

核能的优点很明显，零排放，运营成本相对低，产生废料少，占用空间小，能量巨大，可持续性强，前景光明。

但是缺点也很大，建造成本高，操作不当会造成核泄漏，例如日本福岛核电站事故，会产生高反射性核废料，只有极少数国家能做无害化处理，这个问题仍困扰着大部分的拥核国家。

所以制造核能电池，首先是成本过高，放射性元素基本没有天然存在的，都需要人工提取，提取镍、铀元素的陆地矿产本就是稀有不可再生资源，用一点少一点，开采运输储存成本本身就很高。

而利用海水提取，每30万吨海水才能提取出1公斤铀，不亚于“大海捞针”，这个世界大部分国家到现在都没有核技术基础理论，更不要说提取出铀元素。

这只是核元素的提取，还不包括金刚石半导体的生产，电池的组成等其他环节。氚电池已经推向市场10余年了，目前价格仍在每块5200美金左右。

因此成本居高不下是首要因素。

其次功率太低， BV100采用的低放射性镍元素，输出功率低，金刚石半导体也存在转化效率低的问题，因此电池最大输出功率是100微瓦，即使几千个并联起来也只有几百毫瓦，手机还勉强，对于电动车等大型电机来说为时尚早。

万事开头难，尽管目前核电池还需要进一步开发，但是可量产小型功率的民用电池已经研发成功。

相信随着科学技术进步，核电池的问题都能迎刃而解，环保轻型核能源大规模民用指日可待。

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