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“深??萍肌币驯惶嵘僚c“低空經(jīng)濟(jì)”和商業(yè)航天并列的戰(zhàn)略高度,這一新興產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。中央定調(diào)與政策推動(dòng)下,深海科技產(chǎn)業(yè)鏈也走向完善,而鋰電池憑借其高能量密度、高安全性等優(yōu)勢(shì),逐步成為深海裝備的核心能源選擇。
今年,深??萍际状伪患{入政府工作報(bào)告,標(biāo)志著國(guó)家層面對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展方向已做出明確部署。報(bào)告提出,要“開(kāi)展新技術(shù)新產(chǎn)品新場(chǎng)景大規(guī)模應(yīng)用示范行動(dòng)”,并將深??萍贾糜谂c商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)并列的關(guān)鍵地位。
各地政府隨即積極響應(yīng),上海、海南、深圳、青島、廈門(mén)等地相繼出臺(tái)相關(guān)規(guī)劃,進(jìn)一步加大對(duì)海洋產(chǎn)業(yè),尤其是深??萍碱I(lǐng)域的支持力度。
例如,上海市海洋局正在制定未來(lái)十年的海洋產(chǎn)業(yè)及觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展藍(lán)圖,并發(fā)布推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)性文件;山東青島市海洋發(fā)展局則召開(kāi)專(zhuān)題會(huì)議,重點(diǎn)推進(jìn)包括深海開(kāi)發(fā)在內(nèi)的海洋未來(lái)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。
從政策脈絡(luò)來(lái)看,國(guó)家對(duì)深??萍嫉谋硎鼋?jīng)歷了從“深海工程”到“深海深地探測(cè)”,再到如今的“深??萍肌钡难葑?,反映出我國(guó)戰(zhàn)略重心正由基礎(chǔ)科研向構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型,進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化落地。
深海經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋裝備制造、基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)、資源勘探開(kāi)發(fā)、商業(yè)化服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié),涉及原材料、零部件、深海機(jī)器人、深海裝備、海洋可再生能源開(kāi)發(fā)、海洋油氣開(kāi)采等多個(gè)領(lǐng)域。
行業(yè)分析人士認(rèn)為,產(chǎn)業(yè)鏈中的深海裝備制造將率先迎來(lái)快速增長(zhǎng)。由于深海環(huán)境極端,對(duì)裝備的耐壓性、安全性和抗腐蝕性提出了嚴(yán)苛要求,長(zhǎng)期以來(lái),高端深海裝備市場(chǎng)主要由國(guó)際企業(yè)主導(dǎo)。然而,隨著國(guó)家深??萍紤?zhàn)略的推進(jìn),國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)正加快技術(shù)攻關(guān),有望在核心領(lǐng)域取得突破,實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
因此,相較于“低空經(jīng)濟(jì)”圍繞電動(dòng)垂直起降飛行器(eVTOL)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈,深海科技則以深海裝備為核心,向多元化應(yīng)用場(chǎng)景拓展,形成獨(dú)特的發(fā)展路徑。
在深海裝備的核心技術(shù)體系中,電力系統(tǒng)至關(guān)重要。深海電力系統(tǒng)需滿足高耐壓、高安全性和高能量密度等嚴(yán)苛要求。當(dāng)前,無(wú)論是載人潛水器(HOV)還是無(wú)人無(wú)纜潛水器(AUV),鋰電池正逐步取代傳統(tǒng)的鎳鉻和銀鋅電池,成為主流動(dòng)力來(lái)源。
傳統(tǒng)深海電力系統(tǒng)能量密度較低、成本高昂、維護(hù)不便,制約了深海裝備的復(fù)雜作業(yè)能力。近年來(lái),隨著鋰電池技術(shù)的突破,中國(guó)深海探測(cè)裝備的動(dòng)力系統(tǒng)正在迎來(lái)升級(jí)。
例如,具備7062米深潛能力的“蛟龍?zhí)枴币巡捎蒙詈D蛪轰囯姵靥娲械你y鋅電池,以提升能量?jī)?chǔ)備并降低下潛作業(yè)成本。在此之前,“深海勇士”號(hào)和美國(guó)的“深海挑戰(zhàn)者”號(hào)等深海潛水器均已采用鋰離子電池作為主要?jiǎng)恿?,“深海挑?zhàn)者”號(hào)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(shù)的持續(xù)演進(jìn),固態(tài)電池正成為未來(lái)深海裝備電力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。值得關(guān)注的是,青島不僅是深海科技重點(diǎn)布局區(qū)域,同時(shí)也是固態(tài)電池科研與產(chǎn)業(yè)化的重要前沿。
中科院青島能源所崔光磊團(tuán)隊(duì)基于復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料體系,已成功研發(fā)出超高能量密度的深海電力系統(tǒng),并將其搭載于“青能-I”,為“萬(wàn)泉號(hào)”深海著陸器完成9次下潛,最大工作深度達(dá)10918米,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)萬(wàn)米全海深電力系統(tǒng)的首次示范應(yīng)用。
“青能-II”電力系統(tǒng)則隨“探索一號(hào)”科考船在馬里亞納海溝完成長(zhǎng)達(dá)26天的單次續(xù)航,突破了國(guó)內(nèi)萬(wàn)米全海深科考長(zhǎng)期依賴(lài)電纜供電的技術(shù)瓶頸。
在國(guó)家戰(zhàn)略的持續(xù)推動(dòng)下,深??萍籍a(chǎn)業(yè)正加速發(fā)展,深海裝備的技術(shù)突破與應(yīng)用場(chǎng)景拓展也進(jìn)入關(guān)鍵期。隨著鋰電池及固態(tài)電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,國(guó)內(nèi)深海裝備的研發(fā)和應(yīng)用將進(jìn)一步突破,不僅助力深海資源開(kāi)發(fā),也為鋰電產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟全新的增長(zhǎng)空間。