北京贝塔伏特新能源科技有限公司于1月8日宣布取得重大突破，成功研发出一款微型原子能电池。这款创新产品结合了镍-63核同位素衰变技术与中国首个金刚石半导体（第四代半导体）模块，实现了原子能电池的小型化、模块化和低成本化，开启了民用化进程。这一成果标志着中国在原子能电池和第四代金刚石半导体这两个高科技领域实现了颠覆性创新，使其远远领先于欧美科研机构和企业。
贝塔伏特原子能电池具有稳定自发电50年的特点，无需充电或维护。目前，该产品已进入试点阶段，即将量产并推向市场。这款电池可满足航空航天、人工智能设备、医疗设备、微机电系统、高级传感器、小型无人机和微型机器人等多种需要长期供电的场景。此项新能源创新将助力中国在新一轮人工智能技术革命中占据领先地位。
原子能电池也称核电池或放射性同位素电池，其工作原理是利用核同位素衰变释放的能量，并通过半导体转换器将其转化为电能。20世纪60年代，这是美国和苏联重点投入的高科技领域。目前，只有用于航空航天的热核电池。这类电池体积和重量都很大，内部温度高，价格昂贵，无法供民用。近年来，核电池的小型化、模块化和民用化一直是欧美国家努力追求的目标和方向。中国的“十四五规划和2035年远景目标”也提出，核技术民用化和核同位素多用途开发是未来的发展趋势。
贝塔伏特电池采用了截然不同的技术路线：放射源镍-63发射的β粒子（电子）通过半导体转换产生电流。为实现这项技术，贝塔伏特的科学家团队研发出一种独特的单晶金刚石半导体，厚度仅为10微米，并在两个金刚石半导体转换器之间放置一片厚度为2微米的镍-63薄片。放射源的衰变能被转换为电流，形成一个独立单元。这种核电池采用模块化设计，可由数十个或数百个独立单元模块组成，并通过串联和并联，制成不同尺寸和容量的电池产品。
贝塔伏特董事长兼首席执行官张伟表示，公司将推出的首款产品是BV100，这是全球首款量产核电池，功率为100微瓦，电压为3V，体积仅为15 X 15 X 5立方毫米，比硬币还小。核电池每分钟都在发电，每天可产生8.64焦耳能量，每年可产生3153焦耳能量。多块此类电池可以串联或并联。公司计划于2025年推出一款1瓦电池。如果政策允许，原子能电池可以让手机永远无需充电，也能让原本只能飞行15分钟的无人机持续飞行。
据报道，原子能电池属于物理电池，而非电化学电池，其能量密度远高于三元锂电池。1克电池可储存3300兆瓦时的能量，即使遭遇针刺、枪击等意外，也不会起火或爆炸。由于其可持续自发电50年，因此不存在电化学电池的循环次数（充放电2000次）这一概念。
此外，原子能电池的发电量稳定，不会因严苛环境和负载而变化。它可在零上120度至零下60度的温度范围内正常工作，且不会发生自放电现象。同时，贝塔伏特研发的原子能电池绝对安全，没有外部辐射，适用于起搏器、人工心脏和人工耳蜗等植入人体的医疗设备。此外，原子能电池还环保。衰变期结束后，用作放射源的镍-63同位素会转变为稳定的铜同位素，不会对环境造成任何威胁或污染。因此，与现有化学电池不同，核电池无需经过昂贵的回收处理。
目前，贝塔伏特已在北京申请专利，并将开始申请全球PCT专利。在中国核工业集团有限公司举办的2023年创新竞赛中，贝塔伏特作为为数不多的外部参赛企业脱颖而出，荣获竞赛三等奖。这体现了中国权威核技术企业对贝塔伏特原子能电池技术及产品的认可。贝塔伏特还与中国专业核研究机构和高校进行了交流，并计划继续研究使用锶-90、钷-147和氘等同位素，开发功率更高、使用寿命为2至30年的原子能电池。
贝塔伏特原子能电池的核心是第四代金刚石半导体，这种材料在业内被誉为终极半导体材料。贝塔伏特是全球半导体技术竞争中的又一制高点。目前，贝塔伏特是全球唯一能够高效掺杂大尺寸金刚石半导体材料的公司。转换器是制造核电池的关键。