面包芯语

50年不用充电、能量密度比汽油还高？核电池是什么黑科技？

原创 电动车公社 2024-11-30 23:47
芯片现货市场行情分析 EPC专家实战拆解：电机能效优化技巧

关注「电动车公社」

和我们一起重新思考汽车


大家好，我是电动车公社的社长。
动力电池的终极答案究竟是什么？我猜大部分人会毫不犹豫地回答——固态电池。
但万万没想到，对于这个问题，最近网络上竟然出现了一个比固态电池更超前、更科幻的回答——核电池。
近日，一家位于北京、名为贝塔伏特的公司宣称成功研制“民用微型原子能电池”，产品已经进入中试阶段（大规模量产前的小批量试验），即将量产投入市场。
官方介绍中，微型原子能电池的性能相当离谱：
它的能量密度可达三元锂电池的10倍以上，可以稳定自发电50年，无需充电，无需维护，彻底打破电化学电池的循环次数这一概念！
在手机上应用后，理论上能做到让一部手机永不充电。
同时，原子能电池面对枪击不起火、不爆炸，发电功率稳定，不会因恶劣环境和负载而变化，可在零上120℃和零下60℃范围内正常工作。
好家伙，听起来可太牛了！难道《钢铁侠》里史塔克的核能心脏“方舟反应堆”，要成为现实了吗？
对核电有些了解的朋友应该知道，核电站、核潜艇的核反应堆，都是依靠铀-235、钚-239等同位素核燃料，发生裂变反应生成巨大的能量，再通过推动汽轮机做功来发电的。
但贝塔伏特核电池的原理，跟核反应堆完全不同。
首先，材料上用的是更轻的同位素镍-63。
镍在生活中可以说是最常见的金属之一，包括硬币、不锈钢、蓄电池、变阻器等等，处处都有它的身影。
而镍-63（28个质子，35个中子）作为镍的同位素，无时无刻都在向外界喷射着高能粒子，也就是我们常说的“核辐射”。
虽然处于安全性原因，没人会用镍-63来制造日常用品。
但实际上，镍-63如今已经被应用在色谱仪电子捕获器、离子感烟探测器、电子管内电离源、气相层析的电子俘获探头……这些精密仪器上了！
贝塔伏特宣称，其核电池利用的正是镍-63衰变时释放的β粒子（电子），收集粒子后就能产生跃迁电流。而“贝塔伏特”公司的名字，恰好和其核电池原理一致。
至于“辐射”收集装置，他们开发了一种独特的单晶金刚石半导体，厚度仅为10微米，把一个2微米厚的镍-63薄片，放在两个金刚石半导体转换器之间，就能将放射源的衰变能量，转化为跃迁电流。
其原理上类似于光伏太阳能电池，只不过能量来源把“阳光”变成了“辐射”。
由于镍-63的半衰期长达100多年，辐射是源源不断的，所以核电池能持续工作50年，自然不是什么大问题。

由于镍-63的辐射过程，是一个中子变成一个质子和一个电子，在完成后镍63就会变成变成不含辐射的稳定同位素铜-63。
因此，贝塔伏特核电池在衰变期后，对环境影响还是比较小的。
贝塔伏特核电池的首款产品BV100，体积仅为15 X 15 X 5立方毫米，还没一枚硬币大，电压为3V，功率仅为100微瓦，也就是0.0001瓦。

BV100可以认为是“电芯”，如果将几百个电芯串并联使用，就能制造出不同尺寸和容量的电池包。
至于应用场景，官方表示BV100未来可能会率先应用在人体内的心脏起搏器、人工心脏和耳蜗等医疗设备上。
在研发方面，公司计划到2025年，推出功率为1瓦的电池，同时进一步研究锶90、钷147和氘等同位素的可行性，研制更高功率、使用寿命2年-30年原子能电池。
看到这，估计有不少人已经发现这个“核电池”哪里不对劲了。
最大的毛病就是——功率实在是太低了。
用一颗柠檬接两片电极出来，都能有几毫瓦的功率，相当于核电池电芯功率的10倍：

就算是将大量核电池电芯串并联起来提升功率，也很难满足电动车动不动上百千瓦的功率输出。
况且，核电芯堆叠多了以后，意味着核辐射也会增大，对电池包防辐射安全性会提出更高的要求。搞不好，就会影响人的生命安全。
所以，有生之年想要看见核电池在动力电池领域发光发热，或许需要科技跃迁式突破才行。
但在小型电子设备、传感器、信号控制台……这些对功率需求没那么大的场景，倒是有可能会率先实现。

另外，贝塔伏特公司对于镍-63这个核电池原材料的成本问题，也是只字未提。
镍-63作为一种不稳定状态的同位素，本来就不存在于自然界。
想要获得镍-63，基本上只有以下几种渠道——
一是核电站反应堆中，冷水钢管被腐蚀后的产物；
二是核反应堆排放出的放射性物质液体中，有可能存在少量；
三是粒子加速对撞机，有可能撞出来；
四是投放核弹爆炸后的试验区域，在大气层及地表可能存在。
无论哪种方法，获取镍-63都非常困难，这就使得镍-63的成本极高。
根据2019年一篇论文中提出的数据，制备一克镍-63的成本，高达4000美元，折合人民币约28600元，是黄金价格的将近50倍！
微小到不起眼的功率，配上极其高昂的原材料成本，意味着镍-63核电池距离真正意义上的量产落地，希望是非常渺茫的。
实际上，核电池并不是一个非常前沿的黑科技。
早在上个世纪60年代，基于核电池的心脏起搏器，就已经被投入使用了。
比如1973年，一位患有心脏病的女性，就植入了一枚名为Numec NU-5的心脏起搏器，其核心是用钚-238制成的，原理是利用钚-238半衰期的自发热性质，将热量转化为电能。
因此，她成为了世界上少部分拥有“核动力心脏”的人。

当时传统的心脏起搏器，电池顶多用个5年就没电了，如果不及时取出更换的话，患者就会存在生命危险。
每次更换心脏起搏器，都必须得再动一次手术，非常麻烦.更换频次多了，手术本身也会对患者产生伤害。
核电池最初被应用在心脏起搏器，就是因为其寿命极长的特性.
钚-238的半衰期长达86.4年，比很多地方的人类平均寿命还长，所以装进心脏里理论上就不需要再考虑取出更换的问题了。

这时可能有人会担心，这种放射性物质产生的辐射，时间长了会不会对人体造成损害？
当时科学家也考虑到了这一点，在核电池心脏起搏器上市之前，就进行过仔细的评估，其结果是刚好在人体可接受最大辐射的范围之内。
而2007年的一则报道显示，这位植入Numec NU-5的女性，核电起搏器在她身体里已经工作34年了，仍然能持续正常工作，未患癌症白血病之类的基因类疾病。
当然，由于缺乏后续报道，这位女性的现状我们未曾可知，但至少能一定程度上说明，其辐射确实在可接受范围内。
在60-80年代期间，科学家们还尝试过用各种不同的同位素做心脏起搏器，比如钷-145等等。
不过到了90年代，核电起搏器终究还是淡出了历史舞台，被锂-碘电池取代。一共只有139人曾植入过核电起搏器。
除了民众对于“核辐射”有所顾虑以外，最重要的原因还是前面提到的，原材料和价格问题。
自然界中的钚-238只极少存在于铀矿石中，所以几乎只能靠中子轰击铀-238才能制备出来。
早在2013年，美国曾提出要倾尽全力，10年里生产1.5公斤氧化钚对抗俄罗斯，结果10年时间过去了，却只生产出了0.5公斤。

根据80年代的一则报道，当时一颗核电起搏器，售价高达5000美元，折合人民币3.6万人民币。这还是在通货膨胀之前的美元，根本不是普通人能用得起的。
所以，现在再回过头来看贝塔伏特这家公司，声称开发出了“民用级核电池”这件事，真实性值得怀疑。
于是，我去搜索了一下贝塔伏特这家公司，果然有不少问题！
公司官网首页，会看到“成为扎根中国、放眼全球的超一流新能源独角兽企业”等字样。
虽然公司CEO对外自称“张伟”，但实际上公司是由两个叫“穆索夫”的人控制的，并非中国人，而是俄罗斯人。
如此高新技术的企业，理论上应该有不少发明专利才对。
但至今为止，贝塔伏特却只有1条专利申请，且仍然处于未被授权阶段。
而“发明人”这一栏，也出现了许多俄罗斯人的名字。
实际上，这则专利就是2018年，一位俄罗斯科学家发表的学术期刊上所采用的方案。
包括材料和尺寸,都一模一样!
再看一下贝塔伏特的公司地址，就更离谱了。
天眼查上显示的地址，只是亦庄一栋办公楼里的一个小办公室，并非一座用于高科技研发的实验室。
而公司官网上显示的地址，竟然是个高尔夫球俱乐部？
由此推断，贝塔伏特这家公司，大概率是依靠炒作“核电池”这个看似高大上的概念，来中国拉投资的，至少短期内不具备落地的可能。
相比之下，还是即将量产的固态电池要更靠谱一些。


 写在最后‍‍‍‍



从蒸汽机时代，到内燃机时代，再到现在的电子信息时代……每个新时代的开启阶段，都会伴随着各种新奇技术的出现，让人们的生活发生翻天覆地的变化。
而最近几年，随着电子信息时代步入“中段”，每个人都明显感觉到，新奇的事物没有以前那么多了，取而代之的是千篇一律的乏味感。
我们的确渴望一场爆炸式的新技术革命。
但，新革命的来源绝非旧技术“包装”之后的新概念炒作，而是基于基础物理层面的突破创新后，经过不断实践之后才能得以实现。
说白了，脚踏实地，必不可少。坑蒙拐骗，命不久矣。


点击一下👇不错过更多深度内容



理性认知，推动进步

登录阅读全文
免责声明： 该内容由专栏作者授权发布或作者转载，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。若内容或图片侵犯您的权益，请及时联系本站删除。侵权投诉联系：  nick.zong@aspencore.com！
电动车公社 重新思考汽车
评论 （0）
  • 瑞芯微RK356X主板复用接口配置方法，触觉智能嵌入式方案商
    本文介绍瑞芯微RK356X系列复用接口配置的方法，基于触觉智能RK3562开发板演示，搭载4核A53处理器，主频高达2.0GHz；内置独立1Tops算力NPU，可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。复用接口介绍由下图可知，红圈内容当前引脚可配置为SPI0或者PWM0功能。由标准系统固件以及相关系统手册可得，当前接口默认配置为SPI0功能：console:/ # ls dev/spidev0.0dev/spidev0.0再由原理图可知当前GPIO为GPIO0_C3
    Industio_触觉智能 2025-03-28 18:14 113浏览
  • 真空容器是否存在压强
    真空容器内部并非wan全没有压强，而是压强极低，接近于零。真空状态下的压强与容器内外气体的分子数量、温度以及容器本身的性质有关。一、真空与压强的基本概念真空指的是一个空间内不存在物质或物质极少的状态，通常用于描述容器或系统中气体的稀薄程度。压强则是单位面积上所受正压力的大小，常用于描述气体、液体等流体对容器壁的作用力。二、真空状态下的压强特点在真空状态下，容器内部的气体分子数量极少，因此它们对容器壁的作用力也相应减小。这导致真空容器内部的压强远低于大气压强，甚至接近于零。然而，由于技术限制和物理
    锦正茂科技 2025-03-29 10:16 126浏览
  • 基于RK3568 + FPGA国产平台的多通道AD实时采集显示方案分享
    在工业控制与数据采集领域，高精度的AD采集和实时显示至关重要。今天，我们就来基于瑞芯微RK3568J + FPGA国产平台深入探讨以下，它是如何实现该功能的。适用开发环境如下：Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bitLinux开发环境：Ubuntu18.04.4 64bit、VMware15.5.5U-Boot：U-Boot-2017.09Kernel：Linux-4.19.232、Linux-RT-4.19.232LinuxSDK：LinuxSD
    Tronlong 2025-03-28 10:14 154浏览
  • 真空容器是恒压的吗
    一、真空容器的定义与工作原理真空容器是一种能够创造并保持一定真空度的密闭容器。其工作原理通常涉及抽气系统，该系统能够逐渐抽出容器内部的气体分子，从而降低容器内的气压，形成真空环境。在这个过程中，容器的体积并不会因抽气而改变，但容器内的压力会随着气体的抽出而逐渐降低。二、真空容器并非恒压系统真空容器并非一个恒压系统。恒压系统指的是在外部环境变化时，系统内部压力能够保持相对稳定。然而，在真空容器中，随着气体的不断抽出，内部压力会持续降低，直至达到所需的真空度。因此，真空容器内部的压力是变化的，而非恒
    锦正茂科技 2025-03-29 10:23 122浏览
  • 真空容器的材料有哪些
    真空容器的材料选择取决于其应用场景（如科研、工业、医疗）、真空等级（低真空、高真空、超高真空）以及环境条件（温度、压力、化学腐蚀等）。以下是常见材料及其优缺点分析：1. 不锈钢（如304、316L）优点：耐腐蚀性强：316L含钼，耐酸碱和高温氧化，适合高真空和腐蚀性环境。高强度：机械性能稳定，可承受高压差和外部冲击。低放气率：经电解抛光或镀镍处理后，表面放气率极低，适合超高真空系统（如粒子加速器、半导体镀膜设备）。易加工：可焊接、铸造，适合复杂结构设计。缺点：重量大：大型容器运输和安装成本高。磁
    锦正茂科技 2025-03-29 10:52 44浏览
  • 鸿蒙北向开发OpenHarmony5.0 DevEco Studio开发工具安装与配置
    本文介绍OpenHarmony5.0 DevEco Studio开发工具安装与配置，鸿蒙北向开发入门必备！鸿蒙北向开发主要侧重于应用层的开发，如APP开发、用户界面设计等，更多地关注用户体验、应用性能优化、上层业务逻辑的实现，需要开发者具备基本的编程知识、对操作系统原理的简单理解，以及一定的UI设计感。由触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示。搭载了瑞芯微RK3566四核处理器，支持开源鸿蒙OpenHarmony3.2至5.0系统，适合鸿蒙开发入门学习。下载与安装开发工具点下面链接下载：
    Industio_触觉智能 2025-03-28 18:16 168浏览
  • WT588F语音芯片响应时间深度解析：从指令触发到音频播放的技术全貌
    在智能语音交互设备开发中，系统响应速度直接影响用户体验。WT588F系列语音芯片凭借其灵活的架构设计，在响应效率方面表现出色。本文将深入解析该芯片从接收指令到音频输出的全过程，并揭示不同工作模式下的时间性能差异。一、核心处理流程与时序分解1.1 典型指令执行路径指令接收 → 协议解析 → 存储寻址 → 数据读取 → 数模转换 → 音频输出1.2 关键阶段时间分布（典型值）处理阶段PWM模式耗时DAC模式耗时外挂Flash模式耗时指令解析2-3ms2-3ms3-5ms存储寻址1ms1ms5-10m
    广州唯创电子 2025-03-31 09:26 91浏览
  • 【拆解】+Shinco音响拆解
    Shinco音响拆解 一年一次的面包板社区的拆解活动拉开帷幕了。板友们开始大显身手了，拆解各种闲置的宝贝。把各自的设计原理和拆解的感悟一一向电子爱好者展示。产品使用了什么方案，用了什么芯片，能否有更优的方案等等。不仅让拆解的人员了解和深入探索在其中。还可以让网友们学习电子方面的相关知识。今天我也向各位拆解一个产品--- Shinco音响（如下图）。 当产品连接上电脑的耳机孔和USB孔时，它会发出“开机，音频输入模式”的语音播报，。告诉用户它已经进入音响外放模式。3.5mm耳机扣接收电脑音频信号。
    zhusx123 2025-03-30 15:42 69浏览
  • 聚焦长虹“智”造e-Flash放疗临床试验关键信息，治疗周期、副作用及费用
    3月27日，长虹中玖闪光超高剂量率电子射线放射治疗系统（e-Flash）临床试验项目在四川大学华西医院正式启动，标志着该项目正式进入临床试验阶段。这不仅是我国医学技术领域的一项重大突破，更是我国在高端医疗设备研发和应用方面的重要里程碑。e-Flash放射治疗系统适用于哪些病症，治疗周期为多久？会不会产生副作用？治疗费用高不高……随着超高剂量率电子射线放射治疗系统（e-Flash）正式进入临床试验阶段，社会各界对该项目的实施情况尤为关注。对此，中国工程院院士范国滨，以及四川大学华西医院、四川省肿瘤
    华尔街科技眼 2025-03-28 20:26 246浏览
  • 大功率语音芯片选型指南：WT588F02BP-14S与WTN6040FP-14S深度解析
    在智能语音设备开发中，高音量输出是许多场景的核心需求，例如安防警报、工业设备提示、户外广播等。 WT588F02BP-14S 和 WTN6040FP-14S 两款语音芯片，凭借其内置的 D类功放 和 3W大功率输出 能力，成为高音量场景的理想选择。本文将从 性能参数、应用场景、设计要点 三大维度，全面解析这两款芯片的选型策略。一、核心参数对比与选型决策参数WT588F02BP-14SWTN6040FP-14S输出功率3W@4Ω（THD<1%）3W@4Ω（THD<0.8%）功
    广州唯创电子 2025-03-28 09:15 105浏览
  • 多核异构架构的算力协同：为旌R5F+A55内核如何解决Linux-RT实时性难题？
           随着智能驾驶向L3级及以上迈进，系统对实时性的要求已逼近极限。例如，自动紧急制动（AEB）需在50毫秒内完成感知、决策到执行的全链路响应，多传感器数据同步误差需小于10微秒。然而，传统基于Linux-RT的方案在混合任务处理中存在天然缺陷——其最大中断延迟高达200微秒，且多任务并发时易引发优先级反转问题。据《2024年智能汽车电子架构白皮书》统计，超60%的车企因实时性不足被迫推迟舱驾一体化项目落地。为旌电子给出的破局之道，是采用R5F（实
    中科领创 2025-03-29 11:55 191浏览
  • 特斯拉入华十年：褪去光环，开始 “交学费”
    文/杜杰编辑/cc孙聪颖‍3月11日，美国总统特朗普，将自费8万美元购买的特斯拉Model S，开进了白宫。特朗普此举，绝非偶然随性，而是有着鲜明的主观意图，处处彰显出一种刻意托举的姿态 。特朗普也毫不讳言，希望他的购买能推动特斯拉的发展。作为全球电动车鼻祖，特斯拉曾凭借创新理念与先进技术，开辟电动汽车新时代，引领行业发展潮流。然而当下，这家行业先驱正深陷困境，面临着前所未有的挑战。就连“钢铁侠”马斯克自己都在采访时表示“非常困难”，的确是需要美国总统伸手拉一把了。马斯克踏入白宫的那一刻，特斯拉
    华尔街科技眼 2025-03-28 20:44 169浏览
  • 无线门铃语音芯片IC解决方案：WTN6040F与WT588F02B深度解析
    在智能家居领域，无线门铃正朝着高集成度、低功耗、强抗干扰的方向发展。 WTN6040F 和 WT588F02B 两款语音芯片，凭借其 内置EV1527编解码协议 和 免MCU设计 的独特优势，为无线门铃开发提供了革命性解决方案。本文将深入解析这两款芯片的技术特性、应用场景及落地价值。一、无线门铃市场痛点与芯片方案优势1.1 行业核心痛点系统复杂：传统方案需MCU+射频模块+语音芯片组合，BOM成本高功耗瓶颈：待机电流
    广州唯创电子 2025-03-31 09:06 58浏览
我要评论
0
0
点击右上角，分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦