充電寶沒(méi)3C標(biāo)志不讓上飛機(jī)？

那如果我掏出一塊核電池呢？！

因?yàn)?strong>下一代手機(jī)，很可能裝的就是一輩子不用充電的核電池！

大家好我是火箭叔，核電池到底是怎么工作的、它會(huì)怎樣改變我們的生活，而最關(guān)鍵的還是——它真的安全嗎？這個(gè)視頻一口氣給你講清楚。

你以為核電池是黑科技？其實(shí)早在上世紀(jì)60年代，它就藏在阿波羅飛船里了！但當(dāng)時(shí)的核電池像個(gè)冰箱那么大！而現(xiàn)在——中國(guó)把它縮成了硬幣！

早期核電池叫“放射性同位素溫差發(fā)電機(jī)”，簡(jiǎn)稱RTG，靠钚-238這類“核燃料”自己發(fā)熱，再用熱電材料把熱量轉(zhuǎn)成電。它的好處是續(xù)航超長(zhǎng)——好奇號(hào)火星車靠它撐了14年，旅行者就更牛了，1977年發(fā)射，到現(xiàn)在還沒(méi)斷電。但它的缺點(diǎn)也很明顯——體積大、價(jià)格貴，一個(gè)就得上億美元！關(guān)鍵是效率還低，基本只用在航天和軍事這種“不差錢不怕重”的地方。

到了上世紀(jì)九十年代，第二代核電池誕生，它叫做“β?伏打”電池。是用β粒子，即電子直接射進(jìn)半導(dǎo)體，就像太陽(yáng)能電池那樣，把粒子能量變成電流——等于是用核衰變中產(chǎn)生的電子把太陽(yáng)能給替換掉。但早期的放射源效率不高，半導(dǎo)體還容易被輻射損傷，用起來(lái)壽命和功率都不算理想。不過(guò)最近幾年，新材料層出不窮，石墨烯、氮化鎵這些都讓人振奮——但更吸睛的，是把金剛石當(dāng)半導(dǎo)體的思路。因?yàn)榻饎偸捕雀摺⒛洼椛洌瑤秾挘碚撋夏馨迅嗔Ｗ幽芰坑玫健按螂娮佣础鄙希瑩p耗更少，更耐久。

于是，輕量化核電池的曙光終于閃現(xiàn)了！其中風(fēng)頭最勁的恰好是一家中國(guó)公司——Betavolt貝塔伏特。2024年，他們?cè)斐隽巳蚴卓?strong>量產(chǎn)型微型核電池，代號(hào)BV100，尺寸比一枚一角硬幣還要小，卻能穩(wěn)定發(fā)電50年，不用充電、不用維護(hù)。

它憑啥這么牛？關(guān)鍵在兩點(diǎn)：第一， 燃料選得巧。他們使用的放射源是鎳-63。這東西半衰期100多年，衰變時(shí)只會(huì)釋放出電子，沒(méi)有危險(xiǎn)的伽馬射線，用紙就能擋住輻射。更妙的是，50年后它衰變成的銅-63完全無(wú)放射性，環(huán)保無(wú)污染。第二是轉(zhuǎn)換黑科技。貝塔伏特自主研發(fā)了第四代金剛石半導(dǎo)體。他們把2微米厚的鎳-63薄片夾在兩層10微米厚的金剛石半導(dǎo)體中間，電子撞擊金剛石瞬間就能激發(fā)電流。而這款金剛石不僅抗輻射，還能在-60°C~120°C的極端環(huán)境下隨便用，且硬過(guò)鋼鐵，針刺槍擊都不怕，徹底告別傳統(tǒng)電池的起火爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)然，目前它的功率只有100微瓦，只夠支撐藍(lán)牙芯片或LED燈，屬實(shí)是不夠用呀。不過(guò)好在，它是采用模塊化設(shè)計(jì)的，可以讓幾十、甚至幾百個(gè)單元串、并聯(lián)在一起，從而達(dá)到更高的功率。貝塔伏特的計(jì)劃是，在今年內(nèi)將它做到1瓦。

這就離我們正常手機(jī)鋰電池的功率不遠(yuǎn)了哦，要是真的普及起來(lái)，那不得就是一輩子不用充電了嗎！更別說(shuō)還有邊遠(yuǎn)地區(qū)、井下監(jiān)測(cè)、海底設(shè)備、太空探測(cè)，甚至醫(yī)療植入，都能獲得超長(zhǎng)壽命的供電。像智能手表、健康傳感器、心臟起搏器、助聽(tīng)器這些設(shè)備，只要一裝就是幾十年不用換；而無(wú)人機(jī)如果裝上“核電池包”，理論上可以連續(xù)飛行數(shù)百小時(shí)，對(duì)搜救、測(cè)繪、物流都大有幫助。哇塞......我也不用天天背著個(gè)充電寶了！

但是，專家馬上就潑了一盆冷水：想要把100微瓦的單元堆疊成幾瓦的水平，難度和成本都很高，尤其是成本！其放射源鎳-63，是通過(guò)核反應(yīng)堆輻照普通鎳生成鎳-64，再經(jīng)過(guò)β衰變轉(zhuǎn)化而成，整個(gè)過(guò)程需高純度同位素分離、長(zhǎng)時(shí)間輻照和復(fù)雜化學(xué)提純，技術(shù)門檻和能耗極高。所以每克價(jià)格高達(dá)幾十萬(wàn)美元，遠(yuǎn)超黃金，短期內(nèi)還是只能用在“不差錢”的場(chǎng)景里。

誒......說(shuō)實(shí)話，你給我個(gè)核電池我還不敢用呢。鋰電池還時(shí)不時(shí)的炸，更何況是塊核電池。不過(guò)在這方面，貝塔伏特是拍著胸脯保證了的——其BV100電池中的金剛石半導(dǎo)體層對(duì)β粒子有天然的“屏蔽”效果，走出來(lái)的電流不到皮膚半徑就被完全吸收。封裝上，他們用多層防護(hù)材料、特種合金外殼，再加上嚴(yán)苛的跌落、擠壓、火燒、槍擊測(cè)試，保證正常生活場(chǎng)景不會(huì)泄漏放射性。同時(shí)，鎳?63 衰變后是無(wú)輻射的銅?63，根本不用回收核廢料；就算報(bào)廢，也只要像處理普通電子廢料那樣就行，不會(huì)“污染環(huán)境”。

所以剩下的，還得是解決咱啥時(shí)候能買得起的問(wèn)題。

你看，電池從碳棒到鋰離子，再到“核電池”，本質(zhì)上體現(xiàn)的是人類對(duì)“持久能量”的終極追求。而這次的技術(shù)突破，讓我們看到民用核電池從科幻走向貨架的可能。雖然眼下功率和成本還是“攔路虎”，但別忘了：第一塊太陽(yáng)能板誕生時(shí)，效率還不到2%呢！而現(xiàn)在，誰(shuí)家里的太陽(yáng)能板世界第一？