萬米深海，是連光線都難以穿透的永恒黑暗區，是能讓鋼筋鐵骨變成廢鐵的恐怖壓力場。在這片生命禁區里，為深海科考裝備提供動力的“心臟”——高性能電源，一度是我國探索深海的“軟肋”。
“傳統液態鋰電池？在萬米深海，它就是個定時炸彈！”中國科學院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱青島能源所）固態能源系統技術中心主任崔光磊直言不諱。電池殼體變形、電解液泄漏、性能直線下降……任何一個小故障，都可能讓價值連城的科考裝備毀于一旦，讓整個科考計劃泡湯。
然而，核心技術買不來、求不來、等不起。面對國家深海戰略的迫切需求，崔光磊帶領團隊踏上了一場長達十余年的科技“馬拉松”。他們練就了“深海心法”——“深懷使命、勇闖禁區、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域，開啟了綠色能源的新篇章。
深海能源基站海試布放。
深懷使命：
國家的需要就是科研的方向
“深海聚能”精神，始于一份深沉的家國情懷與使命擔當。
2009年，已在德國從事博士后研究多年的崔光磊，正處于個人科研生涯的上升期。優越的實驗條件、清晰的學術路徑，一切都順風順水。然而，一次回國探親的契機，他與青島能源所首任所長王利生的一次會面，徹底改變了他的人生軌跡。
“那是一次關于未來的暢談。”崔光磊對《中國科學報》記者回憶，王利生描繪了研究所聚焦國家能源戰略的藍圖，也坦承了在關鍵技術上“卡脖子”的困境。36歲的崔光磊被服務國家重大需求、白手起家創事業深深吸引了。同年，他舉家回國，成為青島能源所引進的第一位新能源領域專家。
此時，我國深海探測事業開始向全海深邁進，但動力瓶頸卻如影隨形，難以突破。
“萬米級深海電源技術被少數國家壟斷。高性能深海電源上，我們嚴重依賴進口。”崔光磊說，“別人不給，出天價，附加苛刻條件，我們就被扼住了咽喉，深海探索的主動權無從談起。”
一切只能從零開始。崔光磊迅速組建了一支兼具科學問題探索與工程開發能力的科研團隊，并將目光投向了被視為下一代動力電池終極方案的固態鋰電池——它從物理上摒棄了易燃、易爆的液態電解質，從本質上解決了安全難題，并擁有耐受極端環境的巨大潛力。
“國家的需要，就是我們科研的方向。”這句話，在團隊里從來不是一句掛在墻上的口號。他們深知，唯有將關鍵核心技術牢牢掌握在自己手中，才能徹底扭轉受制于人的局面，才能讓中國的深海科考裝備擁有一顆自主可控、強勁可靠的“中國芯”。
勇闖禁區：
在科研“無人區”里鑿出一條路
固態電池從實驗室原理到工程化產品，橫亙著材料、界面、工藝等一系列世界級難題。就此，團隊闖入了一片前路不明的“無人區”。
“那段時間，感覺每一步都像是在黑暗中摸索，不知道方向對不對，也不知道腳下的路能不能走得通。”團隊骨干、青島能源所研究員董杉木坦言。
材料是團隊遭遇的第一個“攔路虎”。
“深海的壓強非常大，海底1萬米的壓強達到100兆帕，相當于一噸重的物體放在指甲蓋上。這對電池材料的機械強度、電化學穩定性提出了極其苛刻的要求。”崔光磊解釋。為尋找一種兼具高離子電導率和良好機械性能的固態電解質材料，他帶著團隊開啟了漫長而枯燥的篩選、合成、測試循環。
董杉木至今仍對那段日子記憶猶新。他帶領的材料合成小組負責一種關鍵高分子固態電解質材料的合成與改性。“一年多里，我天天泡在實驗室，合成、純化、測試，失敗了上百次。有時候半夜想到一個可能的變量或靈感，都會立刻爬起來記在筆記本上，生怕第二天忘了。”
失敗在那段時間是常態。“有時候感覺數據趨勢很好，快要成功了，下一次重復實驗的結果又把你狠狠地打回原形。”董杉木憋著一口氣，“崔老師常常跟我們說，科研沒有捷徑，唯有‘十年磨一劍’的堅韌和執著。他告訴我們，在‘無人區’開路，失敗是必然的，成功才是偶然的。”
轉機在無數次的失敗后悄然降臨。
一個凌晨，董杉木在分析海量測試數據時，突然發現一組樣品在特定合成條件下，表現出異常優異的綜合性能。疲憊一掃而空，他立刻反復驗證、制備樣品，多次實驗結果都指向同一個令人振奮的結論。正是基于這次關鍵突破，團隊最終成功制備出了符合要求的高分子固態電解質核心材料，艱難地叩開了固態電池材料學的第一道大門。
材料問題初步解決后，系統集成與工程化是更大的難關。系統集成負責人、青島能源所研究員吳天元最初接到深海應用需求時，用戶給定的研制周期僅有一個月，時間窗口期極短。這時，團隊既缺乏可借鑒的深海電池系統研制經驗，又面臨高能量密度萬米級自承壓電源系統的設計與實現難題。
吳天元迅速入駐客戶現場，與應用工程師緊密對接，深入開展深海環境與載荷工況調研。可喜的是，他們死磕問題，最終創新提出自承壓電池管理系統方案，并完成多輪次電源系統設計與優化。
針對固態電池單體及其管理系統，他們開展了全海深環境模擬工況下的測試驗證。在短短一個月內，這支小分隊完成了電池系統樣機的3輪優化迭代。該系統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會，實現了我國在高能量密度深海電源系統領域全海深技術的重要突破。
青島能源所正高級工程師韓鵬獻負責固態電池的批量制備工藝開發。“在實驗室里，我們制備性能優異的紐扣電池樣品是一回事；用表觀上厚度均勻一致的電解質膜制備固態電池，完全是另一回事，難度指數級增加。”韓鵬獻介紹，最初制備的固態電解質總是存在缺陷、韌性不足等問題，導致組裝出的電池性能急劇下降甚至短路。
為解決問題，工藝團隊住在了中試車間和實驗室。他們像雕琢藝術品一樣，反復調整參數、改造涂布設備、優化溫濕度。
“記不清熬了多少個通宵，失敗品的廢料堆了半個房間。”韓鵬獻說，“每當感到沮喪想放棄時，想到一定要勇闖禁區，為深海科考任務奉獻‘動力心臟’，我們就滿血復活了。”
探極探深：
以極端場景技術反推民用創新
性能優異的實驗室樣品，能否經受住深海的終極考驗？2017年，團隊迎來了成果“大考”——他們研發的固態鋰電池系統，隨“萬泉”號深淵著陸器挑戰萬米深淵。
“心情是無比忐忑的，就像送自己的孩子去參加一場決定命運的終極考試。”崔光磊如此形容當時的心情。在探測器下潛的那些日子里，整個團隊的心都懸在了馬里亞納海溝。董杉木不斷檢查地面模擬壓力艙的對比數據，韓鵬獻則一遍遍在腦海里“回放”生產過程中的每一個質量控制細節，吳天元密切關注系統集成的各項遙測數據，確保萬無一失。
成功了！
當捷報傳來——“萬泉”號攜帶團隊的固態電池系統，連續9次成功下潛至萬米深淵，最大工作深度達10918米，并完整、穩定地傳回了所有科學數據時，整個團隊沸騰了。這不僅是一次海試的成功，還標志著我國成功突破了全海深電源技術瓶頸，徹底打破了國外在該領域的技術壟斷與封鎖。
此后，從“滄海”號到“深海勇士”號全海深載人潛水器，青島能源所的固態電池系統一次次隨國家重器潛入深海，累計應用超過百批次，至今保持著“零故障”的驚人紀錄。這是“深海聚能”精神結出的最豐碩的果實之一。
團隊探索的腳步并未停歇。2024年，為保障國家重點研發計劃項目任務深海國際站能源系統的按時交付，吳天元帶領小組開展雙班12小時工作，歷時4個多月，及時保障了國際站能源系統的交付與供給。這是繼2023年建成國際首臺套兆瓦時級深海能源基站后，再次實現了單一深海能源系統容量的倍增。
當然，團隊的“探極探深”并未止步于海洋。他們極具前瞻性地將經過萬米深海極端環境驗證的固態電池技術，轉向了一個市場潛力巨大、關乎國家能源戰略和汽車產業未來的應用場景——新能源汽車。
“深海萬米的極端壓力、低溫環境和絕對的安全要求，相當于對我們電池的本征安全性、環境耐受性和可靠性進行了一場最嚴格、最殘酷的‘壓力測試’。”崔光磊笑著解釋。
基于深海技術積累，團隊開發出高能量密度、本質安全大容量固態動力電池體系。針對傳統痛點，團隊創新性地提出并成功研制出均質化正極材料，從根源上解決問題，大幅提升了電池的能量密度與循環壽命。這項突破性成果發表于《自然-能源》，開辟了電極材料設計的全新范式，為全固態鋰電池的產業化奠定了堅實基礎。
團隊的技術在商用新能源實車上成功進行了長時間示范運行，被世界新能源汽車大會評為“全球新能源汽車前沿技術”。
精神傳承：
“聚能”之光，照亮前行路
回顧十余年波瀾壯闊的征程，“深海聚能”精神并非一蹴而就，而是在持續的奮斗中一步步凝練、成型并深入人心的。
崔光磊總結道：“‘深海聚能’精神萌芽于團隊初創時期‘國家需要就是方向’的初心與使命，淬煉于攻堅克難階段‘在無人區鑿路’的膽識與堅韌，升華于‘探極探深’過程中將極限技術驗證與民用反哺相結合的戰略眼光。最終，它凝聚成推動團隊從基礎研究到工程應用，再到產業開拓的磅礴力量。”
如今，團隊的創新之火已從深海燃向更廣闊的天地。
在青島，百兆瓦時級的固態電池中試生產線已經建成，更大規模的產業化基地正在積極推進，一條從基礎研究、技術研發到市場應用的自主可控產業鏈正在加速形成。
更重要的是，在十余年的并肩作戰中，“深海聚能”精神已深深融入團隊的血液，完成了代際傳承。董杉木、吳天元等一批早期的年輕骨干，如今已成長為獨當一面的課題組長或技術負責人。他們將“深海聚能”精神的核心要義，傳遞給自己指導的學生和更年輕的同事。
面向未來，在“深海聚能”精神的引領下，團隊的目標清晰而堅定：一方面，繼續深耕深海特種能源系統，研發能量密度更高、智能程度更強、適用場景更廣的深海動力裝備，支撐國家深海戰略走得更遠；另一方面，快馬加鞭地推進固態動力電池的規模化、產業化進程，力爭在新能源汽車、規模儲能等領域實現大規模商業化應用，為國家的能源安全與綠色低碳轉型，貢獻實實在在的科技力量。
在青島市嶗山區松嶺路那棟并不起眼的實驗樓里，燈光常常亮至深夜。從燒杯與電極的方寸之間，到萬米深淵的幽暗之境，再到驅動時代的綠色浪潮，這支年輕的團隊以“深懷使命”為航標，以“勇闖禁區”為舟楫，以“探極探深”為羅盤，為鑄造跳動不息的“動力心臟”，乘風破浪。
