我国碳-14核电池实现全链条自主突破

近日，我国在碳-14核电池领域取得重大突破。由西北师范大学主办、甘肃烛龙科技有限公司承办的“千纪启源 · 核能革新”自主可控碳-14核电池全链条技术成果发布会于7月7日在甘肃省兰州市举行。会上正式发布了全新自主品牌“千纪源天枢”碳-14核电池与“千纪源能枢”碳化硅换能器两大核心科研成果。

核电池作为长寿命能源，在空天探测、极地科考、特种装备及无人值守等领域具有不可替代的作用，是国家新型能源体系和战略科技力量的重要组成部分。然而，长期以来，行业应用中普遍存在输出功率低、结构集成度不足、应用成本高昂等痛点问题。

据西北师范大学项目团队负责人苏茂根教授介绍，碳-14同位素具有5730年的超长半衰期，理论上可提供数千年的超长寿命，并具备零下100摄氏度至200摄氏度的极端温度适应性。团队通过创新技术，将碳-14放射源的输出功率提升至微瓦级，并搭配高性能碳化硅换能器进行能源转换，以满足物联网感知、深海探测及航空航天等场景对长寿命、免维护供电的需求。

相较于2024年11月发布的我国首款碳-14核电池“烛龙一号”工程样机，“千纪源”系列完成了五大技术突破：放射源适配技术、碳化硅换能技术、三维叠层封装技术、智能电源管理技术和无线自供电传感技术，构建了国产化自主可控的技术体系。

具体性能指标方面，“千纪源天枢”碳-14核电池在16.8立方厘米的体积内，使用了129毫居里的碳-14放射源，实现了短路电流0.713微安、开路电压2.06伏、填充因子0.77、最大输出功率1.13微瓦的优异表现。与前代产品相比，其核心指标全面提升：放射源比活度提升1.5倍，放射源用量仅为前代的22%，大幅降低了核心原材料成本；短路电流提升至2.5倍，填充因子由0.73提升至0.77，最大输出功率达到前代的2.6倍；在保持开路电压一致、输出稳定性不变的前提下，产品有效体积缩减至前代的17%，体积功率密度提升15.5倍。

这一系列指标突破，彻底解决了碳-14核电池效率低、成本高、体积大、功率密度低的局限，实现了小型化、高功率、低成本、高集成的系统性升级。此次“千纪源”系列成果的发布，标志着我国碳-14核电池技术完成了从放射源、核心换能器件、安全封装结构、微能量管理到场景验证的全链条自主化关键突破，为我国在核能利用领域的自主创新奠定了坚实基础。

发布会现场座无虚席，来自科研院所、政府部门及企业的代表共同见证了这一重要时刻。与会专家表示，碳-14核电池的全链条自主化突破，不仅填补了国内相关领域的技术空白，更为我国在空天探测、极地科考等特殊环境下的能源供应提供了可靠保障，对于推动我国新能源技术发展具有重要意义。