青岛的锂电池开发出国际领先的深海电源，让深海科考告别电缆供电！青岛能源所牵头项目获省技术发明一等奖|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

开发出国际领先的深海电源，让深海科考告别电缆供电！青岛能源所牵头项目获省技术发明一等奖

半岛全媒体记者王春燕

7月26日，2023年度山东省科技进步奖揭晓，由中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员牵头完成的《高性能固态锂电池材料、技术及系统应用》项目，获得山东省科技术发明一等奖。

崔光磊研究员在电池研制现场照片

据了解该项目研制的高性能固态锂电池在全海深电源系统、规模储能、新能源汽车及无人机等领域实现了应用，取得了显著的经济社会效益。同时该项目还培养、引进了一批国家、省部级高端人才，形成了一支具有国际影响力的固态锂电池创新团队。

深海电源是深海装备的能源保障

深海装备是贯彻深海战略的核心，而深海电源系统又是深海装备的能源保障，需要满足高耐压、高安全、高能量密度的“三高”苛刻要求。然而，我国深海电源系统的发展长期滞后。传统深海电源系统采用镍铬、银锌电池，能量密度低、造价昂贵，维护困难，这制约了深海装备的复杂工况作业能力。美国和日本等发达国家的深海电源系统开始采用锂离子电池方案，能量密度有所提升，但技术对我国封锁。现有的商品化锂离子电池，采用液态有机电解液传导锂离子，闪点低，存在安全隐患，且不耐深海高压力；以固态电解质替代液态电解液，发展的固态锂电池，能量密度高，可提供本征安全，且可以承受深海高压力。固态锂电池成为深海电源的理想解决方案。

兆瓦时级固态锂电池能源基站支撑深海智能探测

然而，单一固态电解质体系存在性能短板，无法满足深海电源对高能量密度和长寿命的使用要求；电极与固态电解质固固界面阻抗大，且在极端条件下长时间充放电循环后会发生固固界面的严重失效。要改变这种状况，急需突破现有材料体系和电池制造技术瓶颈，开发满足深海电源三高需求的固态锂电池。

三大突破点，实现国际领先

项目创新了固态电解质材料体系，突破了固态锂电池关键制造技术，并发展了双源动力系统集成技术，最终开发出国际领先的深海电源系统。

其关键突破点之一是，采用了“三相渗流”复合固态电解质关键材料制备技术。针对单一固态电解质体系无法兼顾离子传输和机械性能的瓶颈问题，而该项目提出“三相渗流”复合固态电解质设计理念，在快离子导体中填充聚合物，改善电解质机械性能的同时，创建界面离子传输通道，构建出无机相、聚合物相、界面相的三相快速传锂的复合固态电解质，显著提升其综合性能。

“三相渗流”复合电解质的设计理念改善了界面相容性，大幅提高了固态电池的综合性能。针对全海深百兆帕高压强环境下界面失效的瓶颈问题，该项目通过弹性聚合物多级包覆及差异化界面设计，显著提升了电极的离子、电子电导、附着力和界面相容性。同时发明了原位聚合固态化界面融合技术，利用聚合物单体、锂盐及塑性晶体分子间强相互作用形成低温共熔前驱体，浸润正负极多尺度界面，通过引发聚合实现电极片与电解质膜界面的一体化融合，实现了固态锂电池的批量化制备。与国际同类在研技术相比，能量密度及充放电循环寿命等各项指标均得到显著提升。

而针对在超高功率复杂工况下，固态锂电池动力性能不足的瓶颈问题，创新集成高比能固态锂电池与高功率电池电容器，开发出“功”、“能”兼备的电池电容双源动力系统。与国际知名公司开发的电源系统相比，该项目开发的双源动力系统动力性能得到显著提升，且同等重量下续航能力翻倍。

提供百余批次深海固态能源系统，实现零故障运行

固态电解质和固态锂电池从本征上解决了商品液态锂电池安全问题，具有极高的可靠性，该项目先后提供共110批次深海固态能源系统，全部实现安全、可靠、零故障运行。

项目高比能固态锂电池技术的历经十余年的创新发展，至今已经发展到最新的第四代，能量密度超过500Wh/kg，突破商品锂离子电池能量密度天花板。该项目固态锂电池技术创新性强，在全海深极端条件下，实现了能源系统的成功应用，达到了国际领先水平。

记者了解到，此项目产生了巨大的社会和经济效益。

青能-I为万泉号深海着陆器提供电源系统，累计完成9次下潜，最大工作水深10918米，首次实现万米全海深电源系统的示范应用。

青能-II电源系统随“探索一号”科考船在马里亚纳海沟单次续航长达26天，圆满完成全海深应用，扭转我国万米全深海科考依赖电缆供电的尴尬局面。

2020年，项目深海电源系统成功保障了“沧海”与“奋斗者”的万米深海联合作业，实现了全球首次万米洋底直播。

青能所研发的固态锂电池深海电源先后服务于万泉、天涯、海斗、深海勇士等深海装备，在中国科学院深战略性先导科技专项支持下，搭建了兆瓦时级深海能源基站，彰显了我国在深海装备领域的跨越式发展，产生了巨大的社会效益。

兆瓦时级固态锂电池能源基站支撑深海智能探测

记者了解到项目聚焦青岛，推进成果转化，与数家上市企业开展广泛合作；在崂山区建设了固态锂电池生产线；在青岛城阳区落地固态电池系统集成项目，助力青岛绿色低碳新能源产业高质量发展。

战略布局新型储能产业上游南网储能499亿元增资锂电供应商青岛力神

本报记者李如是

8月24日，南网储能发布公告称，为把握“双碳”目标背景下电化学储能需求激增的战略机遇，着力打造储能领域旗舰型龙头上市公司，公司投资4.99亿元，参与力神（青岛）新能源有限公司（以下简称“青岛力神”）增资。增资完成后，南网储能将持有青岛力神2.1792%股权，有权提名1名董事。

南网储能表示，本次投资为公司战略性投资项目，公司与青岛力神之间具有较强的战略协同性，该项投资符合公司战略发展布局和长远发展目标，有利于公司进一步延伸产业链条，提升公司产业链整合能力。

在新型储能领域形成业务协同

公告显示，青岛力神为专业锂离子电池系统提供商，专注于新能源汽车动力电池及储能电池系统的研发、生产和销售。青岛力神的实际控制人为央企中国诚通控股集团有限公司。

南网储能则是南方电网旗下唯一的抽水蓄能和独立储能运营平台，其主营业务之一就是投资建设运营新型储能电站，公司在过去的一年内通过公开招标方式采购青岛力神生产的电池金额约6300万元，对布局运营储能电站存在高度的业务协同性。

2022年年报显示，南网储能在运新型储能11.1万千瓦，占全国总规模的0.9%。公司新型储能项目储备规模超700万千瓦，为公司实现“十四五”投产200万千瓦目标打下坚实基础。

国家能源局数据显示，截至2023年5月底，中国已投运新型储能装机规模超过1200万千瓦，中国各地对新型储能重视程度持续提高。民生证券分析师谭逸鸣表示，新型储能作为电气化时代能源调节的必需品作用愈发凸显，我国新型储能行业正从商业化初期向规模化转变。

金辰股份常务副总裁祁海珅对《证券日报》记者表示：“新型储能作为一种电力服务新业态，不再是以‘配角’的身份‘客串’式的吃大锅饭，在我国储能领域的装机占比不断提升。新型储能独立的市场地位已经确立，储能服务主体的自主经营、自负盈亏的积极性、灵活性得到了充分体现。新型储能系统的春天已来，未来的资本市场也会迎来更多的储能行业主体。”

在新型储能领域激烈的竞争下，南网储能此次对青岛力神增资是向新型储能领域上游布局，意在协同先进的锂电池制造技术。根据协议内容，本次增资的增资款使用由青岛力神根据其自身需要进行安排，包括但不限于动力/储能电池产能扩建、产业链拓展、锂电前沿技术的研发及补充流动资金。青岛力神的第一大股东天津力神电池股份有限公司的发展目标，也是“剑指”锂电池第一梯队。

积极跟进前沿储能技术

南网储能相关负责人对《证券日报》记者表示：“目前，储能技术呈现多元化，多种技术路线同台竞技，促进技术路线优胜劣汰，有利于新型储能产业健康发展。包括电化学储能在内，公司也在积极跟进新的储能技术。”

据公司介绍，南网储能正在建设佛山南海30万千瓦装机容量的新型储能项目，预计年底前建成投产，这是我国首个应用多技术路线的新型储能项目，也是粤港澳大湾区首个超百兆瓦的新型储能项目，其作用之一是把收集到的风光等绿电进行储存，在用电高峰时再输送给电网，保证电网安全稳定运行，并进一步降低企业的用电成本。

目前，超过十个省份正在开展新型储能试点示范，带动锂离子电池、液流电池、压缩空气储能等多种技术路线快速发展，相关产业链体系也不断健全完善。

祁海珅表示：“新型储能系统的建设需要采用先进的电能管理、电力通信等各类资源进行协调运行服务，才能配合电网形成有机的整体，实现大量、多维度的电力资源的协同和优化运行，以及更好的协助电网发挥资源特性，为电网和用户提供多种类、多层级的调节响应服务。”

南网储能上述负责人表示：“公司在新型电力系统运行特性研究、项目筛选、投资价值分析评价、项目开发管理、工程建设安全质量进度造价管控方面积累了丰富经验。‘独立储能’是公司目前重点发展的新型储能业务领域。这种模式可以紧密结合电源及网架规划建设，最大程度发挥调峰、调频和事故备用等各项功能，提高利用效率；并能够灵活参与电力市场，推动‘分时复用’，开展商业模式创新，还可以与新能源企业协同，更好地保障新能源上网消纳。”

（编辑袁元）

青岛的锂电池开发出国际领先的深海电源，让深海科考告别电缆供电！青岛能源所牵头项目获省技术发明一等奖