?下一场核战争主角：电池

从航天航空逐渐走入民用化，这个能够供电长达 10 年的电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，如果正确利用，核能可以被合理地运用在许多地方。
比如在航天领域，上世纪 70 年代就有同位素电池（即核电池）搭载在火星探测器上。而经过 40 年的发展，核电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电池而言，核电池的发展并不如想象中那么快，至少在手机、电脑等电子设备中，至今还没有它们的踪影。
但从安全以及性能的角度来看，核电池都有很大希望在未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。
核电池，从太空起步
2019 年 1 月 3 日，在太空中飞行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，嫦娥四号内置了核电池作为其能源的一部分。
核电池在航天航空领域不算什么新鲜的东西。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，一直到现在还在宇宙中漂泊，这 43 年来唯一支撑它正常工作的动力，就是内部搭载的三枚核电池。
这里要简单解释一下核电池的运行原理，核电池主要依靠放射性元素的自身衰变产生热量，然后通过热电材料将热能转化为电力。在飞船的核电池中，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，好奇号火星探测车利用钚-238 衰变热进行热电转换工作，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」任务中，火星探测器中并没有出现核电池的身影。这是为什么？
能量转换效率是其中一个很重要的考量因素。钚-238 核电池的能量转换效率不到 10%，并不算高。如果想要进行长期探测，必须增加电池重量或者携带更多钚-238，无形之中增加了许多成本，也加大了火星探测器的载重负荷。天问一号任务的预计探测时间仅为 3 个月，携带实验器材并不多，只需要太阳能就能满足需求。
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问题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。）
所以无论从安全还是性价比来看，天问一号上搭载太阳能电池是最佳选择。
嫦娥四号上同样搭载了太阳能电池作为主要动力，核电池在其中的作用比较特殊。月球的昼夜半个月交替一次，温差高达 300℃，普通电池根本无法应对。这时核电池起到了「保暖」的作用，利用自身散发的热能保温，维持与地面的通讯，白昼来临时，太阳能电池驱动探测器开始工作。
亲民的氚电池
除了钚 238，另一种核电池就低调得多，成本上也更加「亲民」。
航空航天领域对核电池的要求是必须提供足够的能量，因此体积和放射性上没有太多限制。而把核电池用作商业用途，就必须考虑到这两点。
贝塔伏特电池（Betavoltaic Battery）成了最合适的选择。
和产生热能转化电力的原理不同，贝塔伏特电池主要利用同位素（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非常浅，普通纸张就能挡住，并不存在辐射伤害。
所以利用氚元素发电实际上已经有了一些民用级产品，比如我们经常在电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。如果你现在在某宝搜索「氚」，得到的结果都是可发光的氚气管，价格在几十到几百元不等，并没有什么实际价值。