近日，北京贝塔伏特新能科技有限公司宣布研制出微型核电池，研发团队利用镍63核同位素衰变技术和金刚石半导体，将核电池小型化、模块化、低成本化，并可实现50年稳定发电，有助于开启核电池民用化进程。核电池作为未来能源的关键技术之一，多家上市公司押注相关赛道。

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核电池民用或见曙光

核电池，又称原子能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，通过半导体转换器吸收转化为电能，目前仅有用于航空航天的温差核电池，民用领域尚无相关产品，而核能作为清洁低碳能源，是中国推进能源转型的重要选项。《十四五规划和2035年愿景目标》也提出，核技术民用化以及核同位素的多用途发展是未来发展趋势。

2024年1月8日，北京贝塔伏特新能科技有限公司（以下简称：贝塔伏特）宣布成功研制出微型核电池，通过融合镍63核同位素衰变技术和金刚石半导体（第4代半导体）模块，贝塔伏特成功实现了核电池的微型化、模块化和低成本，有助于开启核电池民用化进程。

据介绍，核电池具有环境友好性，在衰变期后，作为放射源的镍63同位素将变成铜的稳定同位素，不具有放射性，不会对环境构成任何威胁或污染。因此，与现有的化学电池不同，核电池不需要昂贵的回收工艺。

此外，贝塔伏特还表示，公司研发的核电池没有外部辐射，能稳定自发电50年，无需充电，无需维护，目前已经进入中试阶段，将量产投入市场，预计可满足航空航天、AI设备、医疗器械、MEMS系统、高级传感器、小型无人机和微型机器人等长续航多场景下的电力供应。

贝塔伏特董事长兼CEO张伟透露，公司将推出的第一款产品是BV100，功率是100微瓦，电压是3V，体积是15 X 15 X 5立方毫米，比一枚硬币还小。公司计划2025年推出功率为1瓦的电池，在政策允许的情况下，核电池可以让一部手机永不充电，让无人机可以一直飞，无需返航充电。

贝塔伏特此次研发出的核电池在中国核工业集团有限公司（以下简称：中核集团）举办的2023年创新大赛上，获得了三等奖。贝塔伏特计划继续研究采用锶90、钷147和氘等同位素，研制更高功率、使用寿命为2年至30年的核电池。

多公司探索核电池相关技术

目前，核电池相关技术尚不成熟，公司多处于研究阶段。

中国核电（601985.SH）的控股股东是中核集团，2022年中核集团旗下N宇宙研发团队研发出一款核动力宠物狗“咪朵”，但尚未推向市场。

此外，随着核能从原有单一电力供应向多领域多用途应用拓展，比如海水淡化、同位素生产等领域，中国核电也在积极布局核能多用途利用。

2022年，中国核电全球首批商用碳-14靶件顺利入堆并入选“近十年来核技术应用领域十件大事”，同时开始建设国内最大的同位素生产基地。中国核电曾披露，公司辐照生产的碳-14同位素将于2024年开始向市场供货。

2023年6月，中国核电在投资者互动平台表示，公司核材料电池处在较为前期研究的阶段。

南都电源（300068.SZ）从1994年开始从事铅酸电池技术的研究，2001年开始从事锂电技术的研究，深耕电池研发近30年。

目前，南都电源的电池产品遍布通讯、数据中心、动力、储能等各个电池应用行业，积累了大量电池应用基础数据。公司产品种类丰富，主要包括铅酸的通讯用的高温电池、储能用的铅碳电池、核电应用的核级电池、民用动力用的石墨烯电池，锂电的通讯储能用的方形铝壳磷酸铁锂电芯、电动汽车三元电芯、储能用的磷酸铁锂电池、民用物流的软包磷酸铁锂电芯和锰酸锂芯。

南都电源2022年11月表示，核电电池在非1E级场景已经批量使用，1E级场景需要许可证，还在申请之中。

关键一环：金刚石半导体

贝塔伏特核电池的核心是第四代金刚石半导体，第四代金刚石半导体同时是业界普遍认为的半导体终极材料，中兵红箭（000519.SZ）、黄河旋风（600172.SH）、力量钻石（301071.SZ）等上市公司位于金刚石半导体产业链上。

中兵红箭的全资子公司中南钻石有限公司是超硬材料行业龙头企业，其主要产品包括工业金刚石和立方氮化硼单晶及聚晶系列产品、复合材料、培育钻石、高纯石墨及制品等。

中兵红箭一直与哈工大郑州研究院及其他科研院所，就CVD培育钻石技术及金刚石在半导体应用领域的研究，保持技术交流与沟通。目前，中兵红箭正在研发金刚石半导体衬底材料（芯片晶圆原材料），项目处于实验室阶段，下游半导体应用领域相关的器件技术也处于试验论证阶段，该类型产品距离规模化市场应用还有很长的一段路要走，尚未实现量产。

黄河旋风是国内超硬材料行业第一家上市的民营企业，主要产品包括培育钻石及工业金刚石两大产品体系。

金刚石因其坚硬的特性，应用领域非常广泛，黄河旋风紧紧围绕市场，立足超硬材料主业，重点开展以金刚石应用为主的第三代半导体产业研究，拓宽公司碳系材料产品在通讯、医疗、光电材料、半导体等方面应用。

目前，公司第三代半导体的开发技术尚处于研发阶段，未形成产业化。

力量钻石生产的金刚石微粉产品根据颗粒形貌和应用领域不同可进一步细分为研磨用微粉、线锯用微粉和其他工具用微粉，其主要应用于光伏新能源和第三代半导体产品的切割和抛光等领域。

此外，公司IC芯片加工用八面体金刚石拥有全系列核心技术知识产权，拥有相关专利5项，可用于半导体加工制程中的CMP工艺。