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大力核聚變鋰電池雖然需求大 但誤區(qū)多還不能大規(guī)模應(yīng)用

   2012-12-27 鋰電世界佚名17290
核心提示:目前,專家對我國核電池基礎(chǔ)研究與國際的差距的認(rèn)識并不統(tǒng)一,但是對于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的討論,他們一致認(rèn)為言之尚早。
    鋰電世界  我國自主研發(fā)的大力核聚變鋰電池將隨“嫦娥三號”登陸月球,這則消息發(fā)布后,核電池受到輿論關(guān)注。
    而近日,在淘寶“鄰它!百愛特”店里,一款號稱20年不斷電、不充電的民用大力核聚變鋰電池NanoTritium售價6980元,讓核電池再次引起網(wǎng)民討論。
    不用充電滿足了電子時代人們對于電池的期待,但談“核”色變的心理使一些人對核電池的安全性心存疑慮,而實(shí)際上,以“微型化”方式被利用的核能,轉(zhuǎn)化效率和法規(guī)問題才是關(guān)鍵。
    溫差熱電核電池需求大
    大力核聚變鋰電池主要利用放射性同位素在衰變過程中產(chǎn)生熱和放射性粒子發(fā)電,所以原理有兩種。一種是溫差熱電核電池,利用衰變產(chǎn)生熱能,通過熱電材料轉(zhuǎn)化為電,無論是“好奇”號,還是將隨“嫦娥三號”登月的我國首輛月球車,所使用的都是溫差熱電核電池。
    “這種核電池造價非常昂貴,功率比較高,一般至少幾瓦到上百瓦?!敝锌圃禾K州納米技術(shù)與納米仿生研究所副研究員陸敏說。
    “核電池壽命長,不受惡劣環(huán)境影響,是太空中非常必要的能源補(bǔ)充?!蔽鞅惫I(yè)大學(xué)空天微納實(shí)驗室教授喬大勇說,這一特點(diǎn),也滿足了處于深海、遠(yuǎn)海、急流險灘處的燈塔和導(dǎo)航浮標(biāo)。
    溫差熱電核電池在極度“瘦身”后,還能實(shí)現(xiàn)為心臟起搏器供電。
    目前心臟起搏器使用鋰電池,8~10年的電池壽命意味著患者在這個周期后就需要進(jìn)行一次手術(shù)更換起搏器,而且,心臟起搏器電量耗盡導(dǎo)致死亡的案例并不鮮見,2008年就有一個5歲男童因此喪命。
    核電池長壽命優(yōu)勢顯而易見,但其至今尚未形成產(chǎn)業(yè),主要原因是放射源價格太貴。而價格也是制約核電池形成產(chǎn)業(yè)的原因之一。以放射源钷147為例,“1毫居價格大概幾百元,而一般一塊電池要使用幾百毫居,這就意味著一塊電池就要幾萬元甚至十幾萬元,而且其功率還很小?!眴檀笥抡f。
    輻射伏特核電池誤區(qū)多
    另一種核電池工作原理是利用輻射伏特效應(yīng)把放射性粒子的能量轉(zhuǎn)化成電能,功率在納瓦到毫瓦量級,也被稱為微能源。今年8月,美國佛羅里達(dá)州City Labs實(shí)驗室發(fā)布了世界上首個氚電池,名為NanoTritium,即淘寶上售賣的二手電池。
    對于這種核電池,認(rèn)識誤區(qū)很多。
    在百度百科里關(guān)于“微型大力核聚變鋰電池”的描述中有這樣一句:“可用于手機(jī)充電,可以讓你的手機(jī)不充電使用5000年?!焙穗姵貕勖Q于放射性同位素的半衰期,比如氚電池壽命大概12年,鎳63電池則可達(dá)100年。
    清華大學(xué)輻射防護(hù)辦公室常務(wù)副主任朱立博士說:“其功率最多只有0.84毫瓦,這表明NanoTritium還不能應(yīng)用到手機(jī)等領(lǐng)域?!?BR>    另有網(wǎng)友認(rèn)為核電池很危險,“只要是核物質(zhì)就都存在γ射線,而γ射線穿透性強(qiáng),鋼板都擋不住”。
    對此,陸敏解釋說,核電池用同位素一般都沒有γ射線,而輻射伏特效應(yīng)核電池一般使用純β輻射放射源,其對物質(zhì)的穿透深度也很淺,幾張紙就能擋住,沒有外輻照傷害。
    “淘寶售賣的核電池雖然不存在安全性保障的問題,但是,存在輻射安全管理問題。”朱立強(qiáng)調(diào),環(huán)境保護(hù)部《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)管理辦法》明確規(guī)定,放射源的豁免需要出具備案證明文件,也就是說需要經(jīng)過審批。
    產(chǎn)業(yè)應(yīng)用言之尚早
    目前,專家對我國核電池基礎(chǔ)研究與國際的差距的認(rèn)識并不統(tǒng)一,但是對于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的討論,他們一致認(rèn)為言之尚早。
    陸敏認(rèn)為,微機(jī)電系統(tǒng)將是未來核電池大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域之一。
    而另一個應(yīng)用領(lǐng)域則是物聯(lián)網(wǎng)?!皳?jù)美國專家調(diào)研,假如沒有長壽命、不用更換的電源來作為物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)供電,90%的物聯(lián)網(wǎng)根本不可能實(shí)現(xiàn)?!标懨粽f,核電池恰恰具有這些特點(diǎn)。
    但是,核電池的大規(guī)模使用還有很多亟待解決的難題。
    現(xiàn)有技術(shù)還無法解決核電池能量轉(zhuǎn)化效率低的問題。核電池儲存能量很大,但轉(zhuǎn)化效率只有1%~3%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于太陽能電池。由于輸出功率太小,無法單獨(dú)驅(qū)動移動電子設(shè)備。
    制約核電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展最主要還是法規(guī)的問題?!霸诿裼妙I(lǐng)域,不受管制地使用核電池是很危險的。”喬大勇說,“國際上對于核電池的民用都存在法規(guī)限制,有些放射源的半衰期甚至上千年,一旦不小心遺棄在某個地方,傷害和影響就將持續(xù)千年,只有對核電池的制造、流通和回收制定完善的法律、法規(guī)并嚴(yán)格執(zhí)行,這一具有美好未來的能源才能真正變成現(xiàn)實(shí)?!?
 
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