核电池中国有没有?
当然有,而且也不只有中国拥有,全球很多国家都有研发,只是效果都不理想。 这里说的“核电池”其实叫做“热离子发电机”(ThermionicPower Generator),利用热电效应发电的装置。原理上是将低电压高热电势的带电粒子与高温气体高速流动而产生的动能转换为机械能,从而带动机件运动发出电能。
这种发电机不需要任何外界供能就能持续运行,具有体积小、重量轻、结构简单、无需维护等特点,尤其适用于低频率(0.1Hz~250Hz)、低功率(几十瓦到千余瓦)的小功率电源。因此如果用它来做手机充电器和电脑笔记本供电是完全没问题的。
然而它的缺点也是显而易见的:效率太低,只达到3%左右;发热严重;产生的电流质量很差,需要额外的电路进行过滤和升压;成本极其高昂,每瓦造价高达数万美元。所以尽管它十分完美地符合一些场景下的用电需求,却因为技术上的限制而迟迟无法实用化。 目前全球有数十个科研团体在研究热离子发电机,其中有的已经取得了不小的进展。比如美国能源部位于内布拉斯加州林肯市的National Renewable Energy Laboratory曾经建造过一座小型示范电站并成功将其运转了16个小时,虽然最终因为故障频出而宣告失败,却显示了热离子发电机广阔的前景;又如意大利那不勒斯国立高级研究院(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare,INFN)最近宣布已成功研制出一种全新材料,利用该材料制成的发电机可以提升转换效率约10倍,有望解决困扰业界多年的问题。
至于中国,我在专利和文章中搜到了有关热离子发电机的技术报道,但是尚未发现有关实际装置或产品的消息,估计应该也在积极的研究之中吧。