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潛入深海:鋰電池的藍色征途

文章來源:PNAS普納斯能源官網 人氣:329 發表時間:2025-04-06 08:41:39
“深海科技”已被提升至與“低空經濟”和商業航天并列的戰略高度,這一新興產業正迎來前所未有的發展機遇。中央定調與政策推動下,深海科技產業鏈也走向完善,而鋰電池憑借其高能量密度、高安全性等優勢,逐步成為...
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“深海科技”已被提升至與“低空經濟”和商業航天并列的戰略高度,這一新興產業正迎來前所未有的發展機遇。中央定調與政策推動下,深海科技產業鏈也走向完善,而鋰電池憑借其高能量密度、高安全性等優勢,逐步成為深海裝備的核心能源選擇。


今年,深海科技首次被納入政府工作報告,標志著國家層面對該領域的發展方向已做出明確部署。報告提出,要“開展新技術新產品新場景大規模應用示范行動”,并將深海科技置于與商業航天、低空經濟并列的關鍵地位。


各地政府隨即積極響應,上海、海南、深圳、青島、廈門等地相繼出臺相關規劃,進一步加大對海洋產業,尤其是深海科技領域的支持力度。


例如,上海市海洋局正在制定未來十年的海洋產業及觀測網絡發展藍圖,并發布推動海洋經濟高質量發展的指導性文件;山東青島市海洋發展局則召開專題會議,重點推進包括深海開發在內的海洋未來產業項目。


從政策脈絡來看,國家對深海科技的表述經歷了從“深海工程”到“深海深地探測”,再到如今的“深海科技”的演變,反映出我國戰略重心正由基礎科研向構建完整產業鏈轉型,進一步推動技術突破和產業化落地。


深海經濟的產業鏈涵蓋裝備制造、基礎技術研發、資源勘探開發、商業化服務等多個環節,涉及原材料、零部件、深海機器人、深海裝備、海洋可再生能源開發、海洋油氣開采等多個領域。


行業分析人士認為,產業鏈中的深海裝備制造將率先迎來快速增長。由于深海環境極端,對裝備的耐壓性、安全性和抗腐蝕性提出了嚴苛要求,長期以來,高端深海裝備市場主要由國際企業主導。然而,隨著國家深海科技戰略的推進,國內領先企業正加快技術攻關,有望在核心領域取得突破,實現進口替代。


因此,相較于“低空經濟”圍繞電動垂直起降飛行器(eVTOL)構建產業鏈,深海科技則以深海裝備為核心,向多元化應用場景拓展,形成獨特的發展路徑。


在深海裝備的核心技術體系中,電力系統至關重要。深海電力系統需滿足高耐壓、高安全性和高能量密度等嚴苛要求。當前,無論是載人潛水器(HOV)還是無人無纜潛水器(AUV),鋰電池正逐步取代傳統的鎳鉻和銀鋅電池,成為主流動力來源。


傳統深海電力系統能量密度較低、成本高昂、維護不便,制約了深海裝備的復雜作業能力。近年來,隨著鋰電池技術的突破,中國深海探測裝備的動力系統正在迎來升級。


例如,具備7062米深潛能力的“蛟龍號”已采用深海耐壓鋰電池替代原有的銀鋅電池,以提升能量儲備并降低下潛作業成本。在此之前,“深海勇士”號和美國的“深海挑戰者”號等深海潛水器均已采用鋰離子電池作為主要動力,“深海挑戰者”號搭載的鋰電池甚至支持其下潛至11000米的深度。


而隨著鋰電池技術的持續演進,固態電池正成為未來深海裝備電力系統的重要發展方向。值得關注的是,青島不僅是深海科技重點布局區域,同時也是固態電池科研與產業化的重要前沿。


中科院青島能源所崔光磊團隊基于復合固態電解質材料體系,已成功研發出超高能量密度的深海電力系統,并將其搭載于“青能-I”,為“萬泉號”深海著陸器完成9次下潛,最大工作深度達10918米,實現了中國萬米全海深電力系統的首次示范應用。


“青能-II”電力系統則隨“探索一號”科考船在馬里亞納海溝完成長達26天的單次續航,突破了國內萬米全海深科考長期依賴電纜供電的技術瓶頸。


在國家戰略的持續推動下,深海科技產業正加速發展,深海裝備的技術突破與應用場景拓展也進入關鍵期。隨著鋰電池及固態電池技術的不斷進步,國內深海裝備的研發和應用將進一步突破,不僅助力深海資源開發,也為鋰電產業開辟全新的增長空間。

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