2025年3月9日，中國(guó)在江蘇江陰高新區(qū)對(duì)外發(fā)布了碳-14核電池工程樣機(jī)燭龍一號(hào)。這項(xiàng)成果由無(wú)錫貝塔醫(yī)藥科技有限公司和西北師范大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)共同完成，標(biāo)志著我國(guó)核能微型電源技術(shù)進(jìn)入全新階段。消息一出，全球科技界都把目光投向這里，因?yàn)檫@套技術(shù)從原料到封裝全鏈條都由中國(guó)自主掌握，其他國(guó)家目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)同等突破。

燭龍一號(hào)選擇碳-14作為放射源，這種同位素的半衰期長(zhǎng)達(dá)5730年，所以電池理論上能提供數(shù)千年穩(wěn)定供電。研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用碳化硅半導(dǎo)體材料，把β粒子衰變能量轉(zhuǎn)化為直流電能，整個(gè)過(guò)程不需要外部充電或者頻繁維護(hù)。這樣的設(shè)計(jì)讓它特別適合那些對(duì)電源壽命要求極高的場(chǎng)合，普通電池幾年就得更換的麻煩在這里基本不存在了。

為什么說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)全世界只有中國(guó)擁有呢。關(guān)鍵在于碳-14源的封裝和能量轉(zhuǎn)換效率。國(guó)外早年也嘗試過(guò)核電池，但多用钚-238或者镅-241這些同位素，輻射強(qiáng)度大，民用風(fēng)險(xiǎn)高，體積也很難做到毫米級(jí)。中國(guó)團(tuán)隊(duì)則專注碳-14的低能β粒子特性，通過(guò)自主研發(fā)的納米復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)安全包裹，同時(shí)保證電荷高效流通，這一步別人還沒(méi)走通。

團(tuán)隊(duì)從原料制備就開(kāi)始下功夫。早在2022年我國(guó)就實(shí)現(xiàn)了碳-14的國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)，為后續(xù)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。無(wú)錫貝塔醫(yī)藥在同位素標(biāo)記和封裝技術(shù)上積累多年，西北師范大學(xué)則負(fù)責(zé)半導(dǎo)體工藝和理論優(yōu)化，兩邊優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成了閉環(huán)自主路徑。整個(gè)研發(fā)歷時(shí)數(shù)年，中間攻克了高比活度源制備和換能器件穩(wěn)定性兩大難題。

樣機(jī)出來(lái)后，實(shí)驗(yàn)室立刻進(jìn)行實(shí)測(cè)。搭載燭龍一號(hào)的LED燈從2024年11月下旬點(diǎn)亮，到發(fā)布會(huì)時(shí)已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行接近四個(gè)月，累計(jì)脈沖閃爍超過(guò)三萬(wàn)五千次。研發(fā)人員還接入儲(chǔ)能模組，成功驅(qū)動(dòng)藍(lán)牙射頻芯片完成信號(hào)發(fā)射和接收，這說(shuō)明它的實(shí)際供電能力已經(jīng)達(dá)到可用水平。

能量轉(zhuǎn)換效率突破8%，這在同類微型核電源里算得上突出表現(xiàn)。電池能在零下100攝氏度到200攝氏度的區(qū)間正常工作，50年內(nèi)性能衰減小于5%，這樣的溫度適應(yīng)性和長(zhǎng)期可靠性，讓它在極端環(huán)境里有了用武之地。說(shuō)白了，它不是那種實(shí)驗(yàn)室里的概念模型，而是已經(jīng)走到工程樣機(jī)階段的產(chǎn)品。

相比傳統(tǒng)鋰電池，燭龍一號(hào)的能量密度高出不少，而且徹底擺脫了充電依賴。在醫(yī)療領(lǐng)域，它可以為心臟起搏器或者神經(jīng)刺激器提供一生都不用更換的電源，減少病人反復(fù)手術(shù)的負(fù)擔(dān)。以前這些設(shè)備用鋰電池，幾年就要開(kāi)刀換一次，現(xiàn)在情況完全不同了。

在太空探索方面，燭龍一號(hào)的優(yōu)勢(shì)更加明顯?；鹦翘綔y(cè)器或者月面設(shè)備最怕的就是電源耗盡，美國(guó)機(jī)遇號(hào)就是因?yàn)檫@個(gè)原因提前結(jié)束任務(wù)。如果換上這種電池，探測(cè)時(shí)間能大幅延長(zhǎng)，幾千年都不成問(wèn)題。深海探測(cè)器和極地考察站也一樣，普通電池怕冷怕熱，它卻能百毒不侵地持續(xù)工作。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，萬(wàn)億級(jí)傳感器網(wǎng)絡(luò)需要低功耗長(zhǎng)期供電。燭龍一號(hào)支持毫瓦級(jí)脈沖放電，還帶能量智能管理，正好匹配這些需求。以前傳感器換電池是個(gè)大麻煩，現(xiàn)在可以直接埋進(jìn)去不管，維護(hù)成本直線下降，這對(duì)智慧城市或者工業(yè)監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)是實(shí)實(shí)在在的利好。

研發(fā)過(guò)程里，校企合作模式發(fā)揮了關(guān)鍵作用。西北師范大學(xué)提供理論計(jì)算和工藝設(shè)計(jì)，無(wú)錫貝塔醫(yī)藥負(fù)責(zé)放射源供應(yīng)鏈保障，兩邊在實(shí)驗(yàn)室里反復(fù)驗(yàn)證參數(shù)。所有核心材料和器件都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，不靠進(jìn)口專利，這也是技術(shù)能獨(dú)占鰲頭的重要原因。

這項(xiàng)成果背后是中國(guó)在核技術(shù)民用化上的持續(xù)投入。從碳-14國(guó)產(chǎn)化到微型電池集成，體現(xiàn)了全鏈條自主能力。過(guò)去國(guó)外核電池多停留在軍用或者太空專用領(lǐng)域，中國(guó)這次直接把民用安全和成本放在設(shè)計(jì)首位，實(shí)現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。

未來(lái)，燭龍一號(hào)有可能進(jìn)入更多日常場(chǎng)景。植入式醫(yī)療設(shè)備、遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測(cè)、高溫高壓工業(yè)傳感器，這些領(lǐng)域都會(huì)因?yàn)槌志霉╇姸l(fā)生變化。它不只是一個(gè)電池，更代表能源續(xù)航問(wèn)題的中國(guó)方案，讓全球看到自主創(chuàng)新的實(shí)際效果。