3月11日《科技日报》报道,在江苏江阴3月9日举行的碳-14(C-14)核电池重大技术突破发布会上,由无锡贝塔医药科技有限公司联合西北师范大学科研团队研制的国内首款C-14核电池“烛龙一号”工程样机诞生,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。

“烛龙一号”——能源革命里程碑式突破
贝塔医药研发副总、项目负责人蔡定龙介绍,这款核电池具有多项突破性优势,由于C-14的半衰期长达5730年,理论上碳-14核电池拥有长达数千年的超长寿命。同时,该电池具有-100℃至200℃极端温度适应性以及2200mWh/g超高能量密度,50年设计寿命小于5%的性能衰减率;支持毫瓦级脉冲放电及能量智能管理,可适配不同场景需求。目前,搭载“烛龙一号”的LED灯已持续工作近4个月,累计超过35000次脉冲闪烁。

一是技术国际领先。该电池是全球首款基于碳化硅半导体材料的碳-14核电池,攻克了高比活度碳-14源制备、能量转换效率低等难题,能量转换效率达8%,远超传统核电池的2%水平。其短路电流282nA、开路电压2.1V、最大输出功率433nW等指标均处于国际领先地位。

二是核废料“变废为宝”。碳-14是核电站石墨副产物,传统处理方式需长期封存。“烛龙一号”通过回收核废料中的碳-14,将其转化为清洁能源,既减少放射性污染,又实现资源循环利用。这一模式契合我国“碳中和”战略,为核能产业绿色转型提供新路径。
三是解决“卡脖子”难题。目前,心脏起搏器用的钚-238核电池,单台成本约数万美元。美国NASA的“好奇号”火星车使用的钚-238核电池,造价超过1亿美元。这一突破标志着我国在核电池领域打破美俄技术垄断,实现了从基础研究到工程样机的全流程自主化(从放射源制备到封装技术)。
四是促进产业链自主可控与国际标准制定。中国从碳同位素提纯(纯度达99.9997%)、封装防护到换能器件制造,均拥有完全自主知识产权,打破了国外对核电池核心技术的长期垄断。中国已建立碳-14同位素闭式循环产业体系,掌握核心技术专利,为未来全球核电池标准制定奠定基础。
“烛龙一号”将为中国带来多维度战略跃升
“烛龙一号”的诞生不仅是技术突破,更是国家综合实力的象征。
在科技维度上:从基础研究到产业化,验证了“新型举国体制”的高效性。传统锂电池受限于能量密度(约0.3瓦时/克)和循环寿命(约5-10年),而“烛龙一号”的能量密度高达2.2瓦时/克(超锂电池50倍),理论上可稳定供电上千年,彻底改写了能源储存技术的极限。这种“微型永生能源”为深空探测、极端环境设备等场景提供了不可替代的解决方案。

在经济维度上:开辟万亿级新市场,抢占全球价值链高端。碳-14原料成本仅为传统钚-238核电池的1/20,能量密度高达2200mWh/g(是锂电池的50倍)。2025年底将推出“烛龙二号”,体积缩小至硬币大小,能量密度再提升30%。外媒评价其为“继可控核聚变后最具颠覆性的突破”,推动中国从核能技术“追赶者”跃升为“领跑者”,并可能催生万亿级新兴产业,中国将从“能源消费大国”向“能源技术输出强国”的转型,其影响将贯穿整个21世纪。
在安全维度上:为国防、能源、信息基础设施提供终极能源保障。核电池可为水下无人潜航器、边境监控系统、战略侦察卫星等提供隐蔽且持久的能源,大幅延长装备部署周期,降低维护成本。如,搭载核电池的海洋浮标可连续工作数十年,实时监控关键航道。在电磁脉冲攻击或电网瘫痪的极端场景下,核电池驱动的通信节点、指挥系统可维持基本功能,保障战时信息链稳定。
在文明维度上:推动人类向深空和可持续社会跨越。在极端温度(-100℃至200℃)和真空环境中稳定供电,使深空探测器(如火星车、冥王星探测器)摆脱对太阳能的依赖,续航能力可达千年,助力人类突破太阳系边际。中国成为全球首个实现碳-14核电池工程化应用的国家或地区,打破了美俄在核电池领域的技术垄断。据预测,到2030年全球微型核电池市场规模将超千亿美元,“烛龙”系列有望占据30%以上份额。