核废料变"超级电池"？美军无人机续航将达30年

2026年7月3日，据Defense One报道，五角大楼DARPA启动“Rads to Watts”计划，研发基于核废料的轻型电池，目标为下一代无人机提供长达30年的持续电力。

该项目的核心在于将核废料中的放射性同位素转化为可直接利用的电能。其工作原理并非传统的化学反应，而是利用放射性同位素衰变时释放的能量，通过半导体转换器直接产生电流。

项目目标与时间表

DARPA希望通过“Rads to Watts”计划，研发出一种高能量密度的轻型电池。其近期目标是制造一个概念验证装置，要求功率密度超过10瓦/公斤，并具备长达数年的储存寿命。该项目已授予摩根州立大学一份价值337万美元的合同，由其牵头，并联合太平洋西北国家实验室、诺斯罗普·格鲁曼公司等机构共同推进。首个具备最低可行性的原型电池预计在2027年初问世。

技术路线与关键材料

承担核能发电部分的是初创公司Project Omega，它负责从核废料中提取并构建基于放射性同位素的核能发电机。该公司首席执行官表示，他们将核废料回收为两种产品，其中一种就是可用于供电的同位素。

此项目将使用从核废料中提取的锶-90（Strontium-90）作为主要能量来源。与航天器中常用的钚-238相比，锶-90的危害性更低。另一家参与公司Widetronix则负责设计将辐射转换为电能的半导体转换器。

潜在应用与战略意义

这类电池的应用前景广阔，尤其适用于那些更换电池困难或成本极高的场景。除了为无人机和卫星提供长达数十年的动力，它还可用于水下无人航行器、单兵电子设备及各类传感器。

对美军而言，这意味着其无人系统将具备前所未有的持续作战能力，可以在空中、水下或极端环境中运行数年而无需维护和充电。同时，这项技术还能将美国积压的超过10万吨核废料转化为战略资源，具有经济和战略双重价值。

挑战与局限

然而，这项技术仍面临重大挑战。核心问题在于能量转换效率有待提高。目前的核电池功率极低，仅适用于微瓦级功耗的设备。此外，还需验证其长期可靠性、管理辐射效应，并确保其安全部署。

因此，尽管前景诱人，但这种“核废料电池”短期内仍将作为传统电池的补充，而非替代品，主要应用于对续航有极致要求、而对瞬时功率要求不高的特定军事和航天领域。