原文標題:NASA Develops Batteries to Power Humanity’s Return to Moon

NASA 10 月 14 日公布 SPEARS(Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space)研究進展,目標開發能支援月球南極與其他極端太空環境的固態電池。月球南極夜間溫度可能降至攝氏零下 200 度,傳統依賴液態電解質的鋰電池面臨凍結、熱失效與真空環境下液體揮發等問題。

SPEARS 採用陶瓷或高分子固態電解質,希望減少液體電解質造成的限制。NASA Langley 近期以小型原型電池進行熱真空測試,確認電池在攝氏 80 度到零下 60 度間運作良好,在零下 80 度仍可運作,但性能有所下降。

工程團隊另外讓電池暴露於攝氏 100 度至零下 170 度的溫度變化,測試顯示電池未因此受損。NASA 特別提醒,這不代表電池在零下 170 度時仍能直接輸出電力;即使是固態電池,也需要透過小型加熱器回升到工作溫度。

若電池可以在低溫停機後保存完整,並在需要時短時間加熱恢復運作,太空船與月球基地就可能減少持續保溫所需的複雜系統。NASA 將潛在用途包括太空人緊急設備、探測車與長期月球活動,但目前仍處於原型研發與測試階段。

官方沒有宣稱 SPEARS 已可在月球南極零下 200 度持續放電,也未公布可量產電池的容量、成本或正式任務搭載日期。這些限制應與測試成果一併呈現,避免誤將耐受溫度與可運作溫度混為一談。

發生了什麼事

NASA SPEARS 固態電池完成熱真空原型測試,低溫可運作範圍目前達零下 80 度。

為什麼重要

月球長期任務需要安全且耐溫差的儲能系統,減少持續加熱需求有助於控制重量與能耗。

影響哪些人

月球探測任務、太空電力系統研發團隊,以及固態電池材料研究者。

已確認與未確認

已確認原型測試條件與結果;尚未證實能在月球最低溫持續放電,也沒有量產或部署時程。