冰原上的能量守護(hù)者：蓄電池技術(shù)如何支撐中國(guó)南極科考  

在零下89.2℃的極寒中，一塊耐低溫鈉離子電池?zé)o需外部加熱即可充電，為通信基站持續(xù)供電。  

南極恩克斯堡島的風(fēng)速常突破40米/秒，氣溫可驟降至-89.2℃。在這片“白色沙漠”中，能源供應(yīng)關(guān)乎科考站的存亡。早期中國(guó)南極站點(diǎn)依賴柴油發(fā)電機(jī)，不僅運(yùn)輸成本高昂，且碳排放威脅極地生態(tài)。2019年泰山站首次引入“風(fēng)光儲(chǔ)柴”智能微電網(wǎng)，標(biāo)志著蓄電池正式成為南極能源網(wǎng)絡(luò)的核心樞紐。  

極端環(huán)境：蓄電池的終極考場(chǎng)  

南極對(duì)蓄電池的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)超普通場(chǎng)景：  

低溫殺手：-40℃以下，傳統(tǒng)鋰電解液凝固，鉛酸電池容量驟降80%；  

能源斷供：極夜持續(xù)數(shù)月，光伏失效；暴風(fēng)雪中風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，儲(chǔ)能成為唯一支撐；  

生態(tài)紅線：柴油發(fā)電機(jī)每發(fā)1度電排放1千克CO?，而中國(guó)承諾秦嶺站新能源占比需超60%。  

2024年，雙登電池廠家的鈉離子電池在青海-40℃基站實(shí)測(cè)放電容量保持率達(dá)75%以上，無需外部加熱即可在-30℃充電。這一技術(shù)被緊急調(diào)入南極備選方案，為后續(xù)極地應(yīng)用鋪路。  

中國(guó)方案：從鋰電池到氫能的破冰之路  

第一代：特種鋰電池攻堅(jiān)低溫禁區(qū)  

2018年，中國(guó)科考隊(duì)在南極交通工具中啟用黃色氧化鎢鋰電池。其特殊結(jié)構(gòu)可將光能轉(zhuǎn)化為熱能，解決極寒充放電難題。但受限于能量密度，僅能用于小型設(shè)備。  

第二代：氫燃料電池實(shí)現(xiàn)零碳循環(huán)  

2025年3月1日，秦嶺站氫能微電網(wǎng)投運(yùn)。國(guó)家電投“氫騰”燃料電池成為系統(tǒng)核心：  

150千瓦最大供電能力，支撐科考站2.5小時(shí)運(yùn)行；  

風(fēng)光過剩時(shí)電解制氫，缺電時(shí)氫發(fā)電，熱電綜合效率超90%；  

副產(chǎn)品為可直接飲用的純水，實(shí)現(xiàn)全周期零污染。  

第三代：鈉電池開啟混儲(chǔ)新時(shí)代  

雙登電池廠家推出低溫智能鈉離子電池解決方案，三大技術(shù)突破直指南極需求：  

材料創(chuàng)新：負(fù)極包覆改性+隔膜復(fù)合涂層，提升-40℃離子傳導(dǎo)效率；  

智能運(yùn)維：BMS系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程核容、自動(dòng)均衡，減少人工干預(yù)；  

混儲(chǔ)兼容：與鉛酸、鋰電并聯(lián)使用，靈活應(yīng)對(duì)突發(fā)擴(kuò)容。  

2023年，該方案已在西藏-35℃基站穩(wěn)定運(yùn)行，為南極場(chǎng)景提供實(shí)證案例。  

未來戰(zhàn)場(chǎng)：誰將主宰極地能源？  

雙登電池廠家的野心不止于通信基站。其湖北襄陽2.5GWh鈉電產(chǎn)能將于2024年底投產(chǎn)，目標(biāo)直指極地儲(chǔ)能市場(chǎng)。而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手國(guó)家電投已布局更宏大的藍(lán)圖：“氫能既儲(chǔ)能又發(fā)電，未來火星基地也將采用類似秦嶺站的技術(shù)路徑?！薄獓?guó)氫科技技術(shù)負(fù)責(zé)人  

專家預(yù)測(cè)，2030年前南極將呈現(xiàn)三類技術(shù)共存：  

1. 氫燃料電池：作為主力發(fā)電單元，滿足高功率需求；  

2. 鈉離子電池：用于-40℃以下場(chǎng)景的分布式儲(chǔ)能；  

3. 固態(tài)鋰電池：為無人機(jī)、機(jī)器人等移動(dòng)設(shè)備供電。  

 從泰山站地下工程的鋰電池儲(chǔ)能艙，到秦嶺站氫能微電網(wǎng)的“風(fēng)光氫儲(chǔ)”閉環(huán)，中國(guó)極地科考的能源變革史，本質(zhì)是一部蓄電池技術(shù)進(jìn)化史。當(dāng)雙登電池廠家的鈉電模塊即將隨雪龍?zhí)柾M(jìn)南極內(nèi)陸時(shí)，一場(chǎng)關(guān)于能源自主權(quán)的科技競(jìng)賽已在冰原上悄然打響。