我国需加快攻关和发展新型高能电池

来源：中国能源新闻网 时间：2025-09-17 13:49

侯生中 吴皓臻 

　　在全球能源大变革背景下，电池技术变革正在成为能源革命的关键因素。在当前市场主流应用的锂离子电池技术还存在着续航、耐候、安全、环保等局限性的情况下，我国加快攻关和发展新型高能电池技术已刻不容缓。这既是抢占全球能源产业战略性技术高地和保障国家能源安全的现实要求，更是抢占地缘政治冲突和军事战争技术高地的战略抉择。通过对上海、嘉兴等相关企业的调研和走访，我们建议加快攻关和发展小型高能量核电池。小型高能量核电池是一种将放射性同位素衰变能转换为电能的装置，其在续航、耐候、环保、安全等方面具有明显的技术优势，使其在众多领域展现出卓越的适配性，可大规模应用在航空航天、医药、AI设备、军民两用的无人机动和值守设备等。其作为极具潜力的新型电池技术，研发与攻关对于推动能源革命、实现可持续发展具有不可估量的重要意义。

　　发展小型高能量核电池存在的问题

　　我国在小型高能量核电池研发上起步相对较晚，尽管近年来已取得显著的阶段性突破，但距离实际应用仍有不小差距。

　　一是产业规划和政策相对滞后。在产业规划上，我国缺乏小型高能量核电池专项发展规划，对技术研发、产业化路径等方面缺乏明确的指导；在产业政策上，小型高能量核电池的研发需要大量的资金投入，从基础研究到技术开发，再到产品试制和产业化推广，每个环节都离不开资金支持，但是目前我国在该领域没有明确的产业扶持政策，政府财政支持不多，社会资本的参与度很低；在产业标准上，安全标准体系也不够健全，对于核电池的研发、生产、使用及回收等环节的安全规范不够细致，难以满足实际需求。产业规划和政策标准滞后，使得企业和科研机构在开展相关工作时，缺乏明确的依据和方向，不利于吸引社会资本和资源投入到小型高能量核电池领域，也影响了行业的健康有序发展。

　　二是技术瓶颈亟须加紧突破。在能量转换效率方面，作为小型高能量核电池的核心技术指标之一，当前国内已公布的小型高能量核电池均处于工程样机阶段，且多数仅能实现微瓦级输出功率，与实际应用场景要求存在显著差距。这就需要在材料科学、量子物理等多学科领域开展深入研究，研发新型放射性同位素材料与高效能量转换装置；在微型化工艺方面，随着设备对小型化、轻量化的需求持续提升，如何在有限空间内实现核电池的高效封装与稳定运行，同时保障电池性能与严苛的安全标准，成为亟待解决的技术难题；在技术人才方面，核电池研发涉及核物理、材料科学、电子工程等多学科交叉，对具备跨学科知识与技能的专业人才需求迫切。但目前我国高校和科研机构在相关交叉学科专业建设上长期存在薄弱环节，人才培养体系不够完善，导致交叉学科人才短缺，难以满足行业发展的需求。

　　三是产业链条还不够健全。在关键材料方面，部分用于制造核电池的特殊材料，由于核废水提炼等关联技术和产业化发展滞后，无法为核电池的生产提供充足的放射性同位素原料，导致国内生产能力不足，质量也难以满足要求，不得不依赖进口，这不仅增加了生产成本，还面临供应不稳定的风险。例如中国氚气提炼与回收技术仍落后欧美1-2个代际，目前仅完成克量级氚循环验证，而欧美已进入公斤级工程验证阶段，具备ITER级氚工厂设计能力。在关键科研仪器方面，国产化率极低，高端仪器仍以德、美为主，例如中国高端电子曝光机、透射电镜等检测设备仍高度依赖德国（Raith、Zeiss）、美国（FEI、Applied）进口，国产设备虽已“原型可用”，但在稳定性、量产验证、专利壁垒上差距明显，替代之路依然漫长。产业链的不健全严重制约了我国小型高能量核电池的规模化生产和广泛应用。

　　发展小型高能量核电池的对策建议

　　加速攻关和发展小型高能量核电池，抢占全球细分产业战略高地是一个系统工程，也是一个伟大使命，需要各部门和社会力量群策群力。因此，建议国家能源局牵头，会同发改、工信、生态环境、国防科工、安全监管等部门，加强调查研究，积极指导和推进各地人民政府和发改等相关部门工作，具体建议如下：

　　加紧完善产业发展规划和顶层政策。一是加紧完善产业发展，尽快制定小型高能量核电池专项发展规划，确定不同阶段的技术研发目标、重点和产业指导方向，制定产业化时间表，设定阶段性的产业化目标，如在未来5年内实现产业化和小规模应用示范，10年内实现大规模产业化和应用等，为科研机构和相关企业提供清晰的研发方向，引导产业有序发展。二是加紧制定产业发展政策，尽快制定小型高能量核电池发展产业政策，包括财政、金融、人才引进及相关税收政策等，建议设立国家级小型高能量核电池专项研发基金，主要用于支持这一领域的基础研究、关键技术攻关和重大科研项目，引导和鼓励社会资本和金融机构设立小型高能量核电池产业投资基金或者相关融资产品，对具有发展潜力的科研项目和企业进行投资或者融资，给予参与核电池研发和产业化的企业税收优惠激励，如减免企业所得税、研发费用加计扣除等，降低企业成本，提高企业的盈利能力和市场竞争力，吸引更多社会资本进入该领域。三是加紧跟上产业安全和标准，逐步建立健全涵盖小型高能量核电池研发、生产、使用、回收全流程的安全监管与标准体系，以完善安全监管与标准体系。

　　加紧突破技术瓶颈并尽快建成壁垒。一是集中力量攻关核心技术，整合国内高校、科研机构和企业的优势资源，组建国家级小型高能量核电池创新联合体，集中力量攻关能量转换、微型化封装等核心技术，通过跨学科、跨领域的合作，创新联合体内部共享机制和协同机制，提高研发效率，突破技术瓶颈。二是加快培养和聚集科研和产业化技术人才队伍，鼓励高校优化课程设置，开设核物理+材料+电子工程等交叉学科专业，加大引进和培养相关专业的师资队伍，通过设立专项奖学金等措施，鼓励学生报考相关专业，吸引优秀人才投身于小型高能量核电池领域的研究和发展，培养具备多学科知识和技能的复合型人才；同时通过优惠的专项人才引进政策，面向全球吸引在核电池领域具有丰富经验和卓越成就的高端人才，为我国小型高能量核电池的发展提供足够的智力支持。

　　加紧开展产业链补链强链工作。一是加快全产业链国产化进程，在制订专项发展规划基础上，理清小型高能量核电池产业链和发展方向，制定和明确产业链关键材料国产化方向和相关政策，举国推进和落实细化产业链的全链国产化。二是加速核废水放射性同位素提炼技术研发，加大对核废水放射性同位素提炼技术研发的投入，在引进和消化国外先进提炼技术和经验基础上，国内通过产学研合作，开发高效、低成本的提炼技术，提高放射性同位素的提取率和纯度，为小型高能量核电池的生产提供稳定的原材料供应。三是建立核废水提炼技术与核电池研发的联动机制，鼓励科研机构和企业开展核废水提炼技术研究，将核废水中的放射性同位素进行有效提取和利用，实现“变废为宝”，形成产业链上下游的协同发展，推动循环经济在核电池领域的发展，降低原材料成本，提高资源利用效率。（侯生中 工作单位：嘉兴市长三角碳中和创新研究中心；吴皓臻 工作单位：浙江臻能新能源科技有限公司）

　　责任编辑：江蓬新