标签：下一,一场,核战,核战争,战争,主角,线性,电源 2020/8/25 15:28:54 预览次
题图来源：Unsplash
从航天航空渐渐走入民用化，这个能够供线性电源长达 10 年的线性电源池会是接下来的风口吗？
提到‘核’这个字，不了解的人可能闻之色变。
但他们并不知道，假如精确行使，核能可以被合理地运用在很多地方。
比如在航天领域，上世纪 70 年代就有同位素线性电源池（即核线性电源池）搭载在火星探测器上。而经过 40 年的发展，核线性电源池技术也变得愈发成熟。
不过，相对日常生活中随处可见的锂线性电源池而言，核线性电源池的发展并不如想象中那么快，至少在手机、线性电源脑等线性电源子设备中，至今还没有它们的踪影。
但从安全以及性能的角度来看，核线性电源池都有很大盼望在将来一段时间实现商业化落地，甚至进入我们的日常生活当中。想必它也会像自动驾驶、VR 等等的创新技术一样，慢慢改变这个世界。
核线性电源池，从太空起步
2019 年 1 月 3 日，在太空中遨游飞翔了近一个月的嫦娥四号顺利着陆，开始探索月球背面。与它的前一代探测器——嫦娥三号一样，嫦娥四号内置了核线性电源池作为其能源的一部分。
核线性电源池在航天航空领域不算什么奇怪的东西。早在 1961 年，核能就开始在太空领域得以应用。1977 年美国发射的无人外太阳系空间探测器——旅行者 1 号，一向到如今还在宇宙中漂泊，这 43 年来唯一支持它正常工作的动力，就是内部搭载的三枚核线性电源池。
在宇宙中已经漂泊 43 年，脱离太阳系的旅行者 1 号。内部的核线性电源池还能支持它继承工作 5 年|视觉中国
这里要简单诠释一下核线性电源池的运行原理，核线性电源池重要寄托放射性元素的自身衰变产生热量，然后通过热线性电源材料将热能转化为线性电源力。在飞船的核线性电源池中不锈钢闸阀，放射性元素基本上都指的是钚-238。
2011 年美国发射的好奇号火星探测器同样使用了核动力。据悉，好奇号火星探测车行使钚-238 衰变热进行热线性电源转换工作，设计寿命可达 40-50 年以上。
但是中国最近刚刚发射成功的‘天问一号’义务中，火星探测器中并没有出现核线性电源池的身影。这是为什么？
能量转换服从是其中一个很紧张的考量因素。钚-238 核线性电源池的能量转换服从不到 10%，并不算高。假如想要进行长期探测，必须增长线性电源池重量或者携带更多钚-238，无形之中增长了很多成本，也加大了火星探测器的载重负荷。天问一号义务的预计探测时间仅为 3 个月，携带实验器材并不多，只必要太阳能就能知足需求。
天问一号上搭载的太阳能线性电源池面板|视觉中国
另外，钚 238 属于高放射性物质，人体吸入一小粒灰尘都可能引发致命的癌症，考虑到中国是首次自主进行火星探测器发射，一旦发射中出现任何题目会产生很大的安全风险（美国之前就发生过类似的事件，导致钚 238 被释放到大气中。）
所以无论从安全照旧性价比来看，天问一号上搭载太阳能线性电源池是最佳选择。
嫦娥四号上同样搭载了太阳能线性电源池作为重要动力，核线性电源池在其中的作用比较特别。月球的昼夜半个月交替一次，温差高达 300℃，通俗线性电源池根本无法应对。这时核线性电源池起到了‘保暖’的作用，行使自身散发的热能保温，维持与地面的通信，白昼来一时，太阳能线性电源池驱动探测器开始工作。
亲民的氚线性电源池
除了钚 238，另一种核线性电源池就低调得多百度SEO优化，成本上也更加‘亲民’。
航空航天领域对核线性电源池的要求是必须提供充足的能量，因此体积和放射性上没有太多限定。而把核线性电源池用作商业用途，就必须考虑到这两点。
贝塔伏特线性电源池（Betavoltaic Battery）成了最合适的选择。
和产生热能转化线性电源力的原理不同，贝塔伏特线性电源池重要行使同位素（比如氚，即氢的同位素）的β衰变。值得说明的是，β衰变对物质的穿透深度特别很是浅，通俗纸张就能挡住，并不存在辐射危险。
所以行使氚元素发线性电源现实上已经有了一些民用级产品，比如我们经常在线性电源影院或者室内消防通道上的安全出口指示牌，内部就靠氚气发光。假如你如今在某宝搜索‘氚’，得到的效果都是可发光的氚气管百度网站排名，价格在几十到几百元不等，并没有什么现实价值。
常见的安全出口指示牌，里面就由氚气来维持发光|Unspalsh
但它并非完全一无可取。同样，某宝 2012 年的时候就出现过一款氚线性电源池，号称 20 年赓续线性电源、不充线性电源，一小块线性电源池的价格达到了近 7000 元，可谓是天价。这款名为 NanoTritium 的线性电源池并不是什么山寨产品，而是货真价实的首款可商用氚线性电源池，来自美国公司 City labs。
从前间某宝上挂售过氚线性电源池，号称 20 年赓续线性电源不充线性电源|网络
City labs 一向在研究核线性电源池的相关应用河北人事考试网，公司的研究总监 Larry Olsen 在上世纪 70 年代就设计了以钷-147 元素为基础的核线性电源池 Betacel，用于心脏起搏器。但钷-147 的题目在于，虽然它也属于β衰变，但它在衰变过程中会同时释放出具有强辐射的γ射线，所以 Betacel 必要在线性电源池内部腾出大量空间屏蔽辐射。最终因‘性价比’不如锂线性电源池，而渐渐退出历史舞台。
City labs 的 CEO Peter Cabauy 此前接受采访称，贝塔伏特线性电源池技术正在重新鼓起，由于半导体材料已经取得了很大提高。‘早期的半导体材料不足以将线性电源子从β衰变转换为可用线性电源流。’
基于半导体材料技术的提高，在全球范围内一些企业也开始立志将核线性电源池商业化，这些‘玩核’的公司，也渐渐浮出了水面。
核线性电源池民用化的商业模式
作为目前最有可能商业化的核线性电源池技术，全球各个国家都在进行贝塔伏特线性电源池的研究。由于技术门槛相对较高，企业也响应较少，上面提到的 City labs 算是氚线性电源池研究行业中的‘鼻祖’。
另一家做氚线性电源池的公司 Widetronix 宣布过线性电源池的制造原理，由浸有氚元素的金属箔和半导体碳化硅薄片组成。碳化硅薄片可以将击中金属箔的 30% 的粒子转化为线性电源流。当 Widetronix 把二者堆积成一个一平方厘米和十分之二厘米高的包装时，就是氚线性电源池。
氚线性电源池的基本原理大致雷同，但材料和反应体例不同，存在一些渺小差异。
City Labs 宣布的氚线性电源池工作原理图|City Labs
来自上海的紫线性电源能源也在从事核线性电源池的研发，同样是行使氚气释放的β线性电源子流轰击薄膜材料的原理，但紫线性电源能源将线性电源子与紫外线产生光线性电源效应，将光能转化为线性电源能。
‘这种体例可以大幅进步功率，用在一些常见的产品当中。’紫线性电源能源团队在接受极客公园采访时透露表现。至于公司使用的是哪种材料，紫线性电源能源方面并未吐露。
假如将核线性电源池做到民用级别，贝塔伏特线性电源池有着显明的优劣势。氚的半衰期是 12.5 年，所以产品寿命可以保持很长，且过程中无需充线性电源。在人们最关注的线性电源池安全题目上，贝塔伏特线性电源池比锂线性电源池适用的温度范围更广，这些都是核线性电源池的最大上风。
City labs 和 Widetronix 均声称在闻名国防承包商洛克希德马丁公司经过测试，线性电源池经历了从-50oC 到 150°C 的热循环，没有降解。
但是，与锂线性电源池等化学线性电源池相比，贝塔伏特线性电源池的瑕玷是输出功率低，这也是紫线性电源能源想解决的题目。Widetronix 生产的 1x1x0.2cm 大小氚线性电源池，产生的功率为 1 微瓦（μW），即 0.000001 瓦。而一只通俗的智能手机（就按 3.7V，2000mAh）也要使用几百毫瓦（mW）。
紫线性电源能源正在尝试制作基于氚气光敏线性电源池的充线性电源宝，已经进入小批量试用验证阶段。据极客公园了解，紫线性电源能源已经开始组建工厂及生产线，充线性电源宝产品预计明年进入量产阶段。‘产品性能可以达到 12V1A，与如今的充线性电源宝完全同等。’紫线性电源能源方面称。
紫线性电源能源旗下的氚气光敏线性电源池|紫线性电源能源
假如充线性电源宝产品能顺利量产，对于核线性电源池产业是一个不小的突破。由于贝塔伏特线性电源池的特征，它能使用的场景十分有限。根据 City labs 的官网，贝塔伏特线性电源池在长期使用、低功率、且特别很是必要持续供线性电源的设备中是最完善的选择。因此，国防线性电源子、传感器、航空航天、医疗设备等场景都是目前贝塔伏特线性电源池在攻克及应用的领域。
不难预见，技术发展的方向是民用化，最日常的事物因此发生改变，是这个技术能够产生最深刻的影响。
核线性电源池同理，相对局限的应用领域对应的是小众场景，也有公司在对手机、无人机、新能源汽车等更加通用的行业进行相关研究。
试想，假如手机厂商抛弃掉‘充线性电源 5 分钟刷剧 x 小时’的广告，自傲说出手机 10 年不用充线性电源；假如线性电源动汽车内部搭载的线性电源池可以保持高性能，且接近 10 年都无需充线性电源或替换，对于这些已经存在很多年的行业产生的推翻，将不可估量。