问题——深海装备“动力之痛”成为全海深探索的现实门槛。
随着我国深海科考由“能下潜”转向“能长期、可靠地下潜”,电源系统稳定性直接关系到着陆器、潜标、采样与探测设备的连续作业能力。
传统液态锂电池在万米级高压环境下面临结构变形、密封失效、漏液等风险,既影响任务成功率,也带来安全隐患。
同时,深海电源技术长期被少数国家掌握,关键材料与工程方案受限,使得我国深海装备在关键环节存在被“卡住”的可能。
原因——极端环境叠加技术封锁,倒逼自主创新加速突破。
一方面,万米深海压强极大,对电池材料的力学性能、电化学稳定性、界面兼容性提出复合型要求;在实验室可复现的性能指标,进入真实海况后仍会面临温度波动、冲击振动、密封老化等工程挑战。
另一方面,核心技术受制于人不仅抬高成本,更可能在任务节点上形成不确定性。
国家重大需求牵引科研方向,团队选择回国扎根,以“从材料到系统”的全链条思路组织攻关,在紧迫任务周期内完成从方案论证、材料筛选、工艺优化到系统集成与模拟验证的跨越式推进。
影响——万米“零故障”供电验证,强化深海探索主动权与产业延展空间。
海试结果表明,新型固态锂电池在4000米压力下供电正常,并在随装备赴马里亚纳海沟执行任务过程中实现多次下潜、数次突破万米且供电零故障,验证了其在极端压力环境下的可靠性与稳定性。
该突破不仅提升了我国深海装备的任务成功率与持续作业能力,也在关键环节上增强了自主可控水平,为全海深科学发现、资源调查与海洋环境研究提供更稳固的技术支撑。
更值得关注的是,相关技术路线具备跨场景推广潜力:固态电解质与高安全结构设计有望在新能源汽车动力系统、规模储能等领域形成外溢效应,带动相关材料、制造与测试体系升级,促进科技成果向现实生产力转化。
对策——以需求牵引、体系化攻关与人才梯队建设推动“从0到1”再到“从1到N”。
突破“卡脖子”难题,既要集中力量攻克关键材料与核心工艺,也要完善从实验台到工程化应用的验证链条。
其一,围绕国家深海战略与重大工程需求,建立长期稳定的任务牵引机制,形成“研制—试验—迭代—应用”闭环,加快在真实海况中的反复测试与可靠性评估。
其二,强化跨学科协同,推动材料科学、电化学、机械结构、密封工程与海洋装备集成联动,提高系统级设计与工程适配能力。
其三,完善青年科研人员培养与创新容错机制,在严格科研规范与质量控制前提下鼓励提出新思路、新结构、新工艺,通过团队协作把“想法”变成“样机”,把“样机”变成“产品”。
其四,加快标准体系与测试平台建设,提升深海电源在极端环境下的评价方法与准入门槛,为规模化应用与产业化落地提供依据。
前景——向深处扎根、向远处延伸,深海电源技术将成为海洋强国与绿色转型的重要支点。
面向未来,我国深海探索将更加注重长期驻留、组网观测与多装备协同,电源系统需求将从“可用”迈向“高可靠、长寿命、易维护”。
固态锂电池等新体系若持续在材料与工程层面迭代,有望进一步提升能量密度与安全性,降低极端环境下失效概率,并推动深海装备从单点突破走向体系能力提升。
同时,随着新能源与储能产业快速发展,高安全电池技术对提升交通与电网系统韧性意义凸显。
深海场景中淬炼出的可靠性理念、材料路线与测试方法,将反哺更广阔的工业应用,推动关键核心技术攻关与产业升级同向发力,为培育新质生产力提供支撑。
从实验室到万米深海,从技术突破到产业应用,"青能—Ⅰ"固态锂电池的研发历程诠释了科研工作者的使命担当。
在实现高水平科技自立自强的征程上,正是这些把个人理想融入国家需求的科学家们,用一次次创新突破夯实着大国重器的基石。
他们的故事告诉我们:关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,唯有保持"板凳要坐十年冷"的战略定力,才能在科技竞争的深海中不断下潜,探索更加辽阔的未知疆域。