周沫

2014年，有一条“科技新闻”多次登上各家科技门户网站的“头条”——美国密苏里大学的一个能源研究团队对外宣布，他们开发出一种“超级电池”，可以装到汽车上，其提供的电量可以让一辆汽车在不充电的状态下连续行驶数年。

在我们的印象里，电动汽车每天都是需要充电的，并且因为所存电量有限，电动汽车还常常无法长时间连续行驶。电池不耐用，是制约电动汽车发展的最大瓶颈。现在居然有一种“超级电池”不充电就可以让汽车连续行驶数年，这是一种什么电池呢？其实，这种“超级电池”有个官方名字叫做核电池，它是靠核能来发电的。

利用“热电效应”发电

大家耳熟能详的是核电站，现在蹦进耳朵的名字可是叫核电池呀。那么核电池是不是一座微型化的核电站呢？要弄清楚核电池与核电站的区别，我们不妨看看核电站和核电池各自的“发电原理”吧。

核电站的发电原理：把放射性元素放进一个“坚固的容器”里，这些放射性元素在衰变的过程中会释放出大量热能，这些热能把水加热，形成高压水蒸气，水蒸气再推动发电机发电。由此可见，核电站是利用原子能把水加热的。

核电池的发电原理：1818年之前，物理学家们发现了“电磁效应”，1818年之后有一位名叫塞贝克的物理学家发现了“热电效应”。 塞贝克把两段不同的金属棒用导线连接起来，形成一个电路，然后把其中一个金属棒加热到较高的温度时，电路中就产生了电流。他进一步研究发现，只要两根金属棒之间存在“温度差”，就能在两根金属棒连接成的电路中产生电流，从此科学家又掌握了一种全新的“发电”方法。核电池就是用“热电效应”形成的：在一个密闭容器内放置A、B两段半导体棒，用放射性元素包裹A，放射性元素在衰变的过程中释放热量，把A加热，使其成为“热棒”，B则不包裹放射元素，成为“冷棒”，这样A、B两段半导体棒之间就会长期存在温度差，用导线将A、B连接起来形成电路，就能源源不断地长时间“生电”了。

航天事业的利器

“热电效应”的发现已经有了200年的历史，所以基于“热电效应”制造的核电池也并不是什么“新科技”产品。早在几十年前，科学家就已经研制出实用的核电池，只不过核电池多用于航天设备之中，所以核电池一直是航天工程的利器。

1969年7月21日，美国阿波罗11号飞船飞抵月球，完成了人类登上月球的梦想。当时阿波罗11号飞船安装了一个类似于核电池的装置，其发热功率相当于一个15瓦的灯泡。这个发热装置里填充的放射性元素为钚-238。之所以说它类似于一个核电池，是因为当时这个装置不是用来输出电流的，只是通过发热帮助飞船在月球上取暖用的，这个发热装置可以说是核电池的雏形。

1976年，“海盗号”火星探测器通过漫长的太空旅行，在火星上成功着陆并展开相关探测试验，也是得益于它上面装置了两个35瓦的核电池。2004年登陆火星的“勇气”号和“机遇”号也是带着核电池踏上“太空旅途”的，当这两个火星探测器到达火星后，关注者们发现这两个“小家伙”虽然工作很“繁忙”，但是“精神头儿”特别好，这是因为它们随身装置的核电池可连续供电14年。这种核电池的技术已经相当成熟，其提供电力的效率远远高于太阳能电池板的供电效率。

美国的“旅行者1号”行星探测器，目前创造了太空飞行史的辉煌纪录。它已经连续飞行了36年，现在距离地球有200亿千米远，已经飞行到太阳系的边缘，它的目标连续飞行一千年，飞出太阳系，在广阔的宇宙间探索人类未知的秘密。“旅行者1号”配备的高能核电池，足可以支持它完成在太空间的“千年之旅”。

渐入普通生活

核电池技术在航天工业的“磨炼”下，制造工艺越来越成熟，制造成本也越来越低廉，所以核电池最终将从航天技术转化为民用技术。就目前的情况来看，核电池“飞入寻常百姓家”的动作正越来越明显，因为普通人的生活空间里或多或少地有了核电池的身影。核电池进入普通生活，会给我们的出行方式带来意外的惊喜。

目前，电动汽车虽然很“前卫”，也很环保，但是电动汽车多是采用体积大、重量大的化学电池，加上这样的化学电池寿命短，导致当前的电动汽车并没有得到普通用户的青睐，电动汽车可谓“叫好不叫座”，很难替代传统的燃油汽车。如果把核电池装到电动汽车上，电动汽车果真就会成为“高性能”汽车，它重量小，电力足。科学家预测，到21世纪中叶，核电池将普遍应用于电动汽车，届时每家拥有一辆不太需要维修、不用充电，且大功率、低成本的核电池汽车将不是梦想，开着核电池汽车周游世界将是一种新时髦。开着以核电池为电源的电动汽车，周游世界一辈子都不用充电，那可是真正的“永动汽车”呀。到时候，加油站是不是都要关闭了呢？汽车不烧汽油了，环境不就更美了嘛，开着环保核电池汽车就能看到更多更美的风景，真惬意呀。

当然，核电池不仅能装到汽车上，还可以装到手机上。手机用了核电池，连续使用五千年都不需要充电。心脏起搏器如果使用核电池供电，可以让起搏器一次性植入人体，终生都无“断电”之忧了。核电池小型化之后，应用前景将非常广阔，我们的生活将因核电池变得更加美好。