3 月 9 日,无锡贝塔医药科技有限公司与西北师范大学在江苏省江阴市区共同召开碳 - 14(C-14)核电池重大技术突破发布会,发布了国内首款 C-14 核电池原型机工程样机 “烛龙一号”。这标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。
碳 - 14 是碳元素的一种具有放射性的同位素,其原子核包含 6 个质子和 8 个中子,会自发地发生 β 衰变。无锡贝塔医药科技有限公司与西北师范大学科研团队利用这一特性,采用一系列特殊的半导体材料,将碳 - 14 衰变过程中释放出的能量转换为电能,成功研制出 “烛龙一号”。

西北师范大学核电池团队负责人苏茂根教授表示,该成果具有广阔产业化前景,在医疗领域,可为脑机接口、心脏起搏器等植入式设备提供永久能源;在物联网领域,可支撑万亿级传感器网络;在海洋深处、南极北极等极端环境,可作为无须维护保养的持续供电电池;在宇宙深空探测领域,可助力深空探测器星际航行器持续工作。
据悉,该 C-14 核电池原型机工程样机不仅是国际上首款以碳化硅半导体材料及高比活度 C-14 为基础的高功率核电池,更实现了三大突破:一是续航能力跨越百年,为极地探测、深海装备、航空航天等极端环境提供全天候能源支撑;二是自主创新打破垄断,从核心材料研发到换能器件制造,拥有完全自主知识产权,全程实现国产技术自主可控;三是 “零排放能源革命”,以绿色低碳属性推动我国新能源产业链迭代升级。

“烛龙一号” 核电池凭借 C-14 同位素长达 5730 年的半衰期,理论上具备数千年的超长使用寿命。同时,该电池在极端温度适应性、能量密度及性能稳定性方面表现卓越:可在 - 100℃至 200℃的温度范围内稳定工作,能量密度高达 2200mWh/g,50 年设计寿命内的性能衰减率低于 5%。同时,它支持毫瓦级脉冲放电和智能能量管理,能够灵活适配多种应用场景。
在技术层面,“烛龙一号” 成功攻克了高比活度 C-14 源制备、换能器件能量转换率低及稳定性差等关键技术难题。其短路电流达 282nA,开路电压为 2.1V,最大输出功率为 433nW,能量转换效率突破 8%,展现了出色的性能表现。

在实际测试中,研发团队通过接入核电池储能装置模组,成功驱动蓝牙射频芯片发射信号并稳定接收。搭载 “烛龙一号” 的 LED 灯已持续工作近 4 个月,累计完成超过 35000 次脉冲闪烁,充分验证了其可靠性和耐用性。经中国科学院合肥物质研究院测试,“烛龙一号” 的功率水平、能量转换效率、稳定性等核心技术指标国际领先。
“烛龙一号” 电池发布后,其研发团队无锡贝塔与西北师范大学正同步推进第二代工程样机 “烛龙二号” 的研发。第二代工程样机搭载实用型全封闭碳 - 14 微型核电池,预计 2025 年底完成封装并测试。

此次碳 - 14 核电池的成功研制,是我国在能源领域的一项重大突破,有望为多个领域带来变革性的影响。未来,随着技术的不断进步和成本的降低,碳 - 14 电池有望在更多领域得到广泛应用,为全球能源发展贡献中国智慧和力量。