深海能源基站海試布放。萬米深海,是連光線都難以穿透的永恒黑暗區(qū),也是能讓鋼筋鐵骨變成廢鐵的恐怖壓力場。在這片生命禁區(qū)里,為深??瓶佳b備提供動(dòng)力的“心臟”——高性能電源,一度是我國探索深海的“軟肋”。

傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池在萬米深海中存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心主任崔光磊指出,電池殼體變形、電解液泄漏、性能直線下降等問題,任何一個(gè)小故障都可能讓價(jià)值連城的科考裝備毀于一旦,導(dǎo)致整個(gè)科考計(jì)劃失敗。
面對(duì)國家深海戰(zhàn)略的迫切需求,崔光磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)踏上了一場長達(dá)十余年的科技“馬拉松”。他們練就了“深海心法”——“深懷使命、勇闖禁區(qū)、探極探深”的“深海聚能”精神,照亮了深海能源自主可控的道路,并延伸到了新能源汽車領(lǐng)域,開啟了綠色能源的新篇章。
2009年,已在德國從事博士后研究多年的崔光磊回國探親時(shí),與青島能源所首任所長王利生的一次會(huì)面改變了他的人生軌跡。王利生描繪了研究所聚焦國家能源戰(zhàn)略的藍(lán)圖,也坦承了在關(guān)鍵技術(shù)上“卡脖子”的困境。36歲的崔光磊被服務(wù)國家重大需求、白手起家創(chuàng)事業(yè)深深吸引,同年舉家回國,成為青島能源所引進(jìn)的第一位新能源領(lǐng)域?qū)<摇?/p>
當(dāng)時(shí),我國深海探測事業(yè)開始向全海深邁進(jìn),但動(dòng)力瓶頸難以突破。萬米級(jí)深海電源技術(shù)被少數(shù)國家壟斷,高性能深海電源嚴(yán)重依賴進(jìn)口。崔光磊迅速組建了一支兼具科學(xué)問題探索與工程開發(fā)能力的科研團(tuán)隊(duì),將目光投向了被視為下一代動(dòng)力電池終極方案的固態(tài)鋰電池。這種電池從物理上摒棄了易燃、易爆的液態(tài)電解質(zhì),從根本上解決了安全難題,并擁有耐受極端環(huán)境的巨大潛力。
固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室原理到工程化產(chǎn)品,橫亙著材料、界面、工藝等一系列世界級(jí)難題。團(tuán)隊(duì)闖入了一片前路不明的“無人區(qū)”。董杉木帶領(lǐng)的材料合成小組負(fù)責(zé)一種關(guān)鍵高分子固態(tài)電解質(zhì)材料的合成與改性。一年多的時(shí)間里,他在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)實(shí)驗(yàn),失敗了上百次,最終發(fā)現(xiàn)一組樣品在特定合成條件下表現(xiàn)出異常優(yōu)異的綜合性能。這次關(guān)鍵突破使團(tuán)隊(duì)成功制備出符合要求的高分子固態(tài)電解質(zhì)核心材料,叩開了固態(tài)電池材料學(xué)的第一道大門。
材料問題初步解決后,系統(tǒng)集成與工程化成為更大的難關(guān)。吳天元最初接到深海應(yīng)用需求時(shí),用戶給定的研制周期僅有一個(gè)月。團(tuán)隊(duì)既缺乏可借鑒的深海電池系統(tǒng)研制經(jīng)驗(yàn),又面臨高能量密度萬米級(jí)自承壓電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)難題。經(jīng)過死磕問題,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出自承壓電池管理系統(tǒng)方案,并完成多輪次電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。該系統(tǒng)順利通過全海深模擬在線壓力測試,并成功獲得了馬里亞納海溝的海試機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)了我國在高能量密度深海電源系統(tǒng)領(lǐng)域全海深技術(shù)的重要突破。
2017年,團(tuán)隊(duì)迎來了成果“大考”——他們研發(fā)的固態(tài)鋰電池系統(tǒng)隨“萬泉”號(hào)深淵著陸器挑戰(zhàn)萬米深淵。當(dāng)捷報(bào)傳來,“萬泉”號(hào)攜帶團(tuán)隊(duì)的固態(tài)電池系統(tǒng)連續(xù)9次成功下潛至萬米深淵,最大工作深度達(dá)10918米,并完整、穩(wěn)定地傳回了所有科學(xué)數(shù)據(jù)時(shí),整個(gè)團(tuán)隊(duì)沸騰了。這標(biāo)志著我國成功突破了全海深電源技術(shù)瓶頸,徹底打破了國外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷與封鎖。
此后,從“滄海”號(hào)到“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器,青島能源所的固態(tài)電池系統(tǒng)一次次隨國家重器潛入深海,累計(jì)應(yīng)用超過百批次,至今保持著“零故障”的驚人紀(jì)錄。團(tuán)隊(duì)還極具前瞻性地將經(jīng)過萬米深海極端環(huán)境驗(yàn)證的固態(tài)電池技術(shù)轉(zhuǎn)向新能源汽車領(lǐng)域?;谏詈<夹g(shù)積累,團(tuán)隊(duì)開發(fā)出高能量密度、本質(zhì)安全大容量固態(tài)動(dòng)力電池體系,大幅提升了電池的能量密度與循環(huán)壽命。這項(xiàng)突破性成果發(fā)表于《自然-能源》,開辟了電極材料設(shè)計(jì)的全新范式,為全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
如今,團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新之火已從深海燃向更廣闊的天地。在青島,百兆瓦時(shí)級(jí)的固態(tài)電池中試生產(chǎn)線已經(jīng)建成,更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化基地正在積極推進(jìn),一條從基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)到市場應(yīng)用的自主可控產(chǎn)業(yè)鏈正在加速形成。面向未來,在“深海聚能”精神的引領(lǐng)下,團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深耕深海特種能源系統(tǒng),推進(jìn)固態(tài)動(dòng)力電池的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,為國家的能源安全與綠色低碳轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)科技力量。
2025年10月28日,海南三亞崖州灣科技城高新區(qū)舉辦了一場為期三天的深海技術(shù)與裝備成果展。展覽上,123件深?!坝部萍肌奔辛料啵渲?8件為國內(nèi)首次展出
2025-11-01 20:31:31海南三亞28件深海裝備首次國內(nèi)亮相