“這個電池要在零下40度再試試。”走進中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）能源催化轉(zhuǎn)化全國重點實驗室，研究員王曉恩正針對鋰離子電池進行耐低溫實驗，他正在小心翼翼地將軟包鋰電池放入低溫測試箱內(nèi)。
科研人員在實驗室測試電池。受訪者供圖
這個春節(jié)將是團隊最忙碌的一段時間，接下來，他們將在2月前往黑龍江漠河，在接近零下四十度的極寒條件下進行實地測試。提及此事，團隊成員都充滿了期待。“即使天氣很冷，但大家都非常激動，眼看著我們的目標(biāo)就要達(dá)成了！”副研究員張盟說道。
電池與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，從智能手機、筆記本電腦到電動汽車、家用電器，幾乎每個現(xiàn)代生活場景中都能看到電池的身影。然而，當(dāng)前電池普遍存在能量密度低、使用壽命短以及在極端環(huán)境下性能差等問題，這些問題制約了電池在一些重要領(lǐng)域的應(yīng)用。
“我們要做就做最好的！”能源催化轉(zhuǎn)化全國重點實驗室主任、大連化物所研究員陳忠偉表示，團隊此次研發(fā)的高比能超低溫特種鋰離子電池，主要用于解決北方等寒冷地區(qū)電動汽車的續(xù)航問題以及低溫下電池性能衰退的問題。
在實驗室中，王曉恩正帶領(lǐng)團隊進行了精密的電池組裝工作，電池的每個組件都在自動化生產(chǎn)線上經(jīng)過電芯配對、正負(fù)極材料涂布、卷繞、注液和封裝等一系列精細(xì)步驟，最終完成鋰離子電池的組裝。
目前，團隊研制的新型鋰離子電池能量密度高達(dá)400 Wh/kg（瓦時/千克），電池能夠在-60℃的極端條件下保持穩(wěn)定運行，電池的放電容量可維持在80%以上，對電動汽車市場產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，有望為寒冷地區(qū)的用戶解決冬季“里程焦慮”問題。
除了地面跑的汽車，陳忠偉團隊在天上飛的無人機也沒少下功夫。
“低空經(jīng)濟作為新興產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。在帶來巨大的機遇的同時，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。當(dāng)前，低空經(jīng)濟在核心技術(shù)上面臨著三個挑戰(zhàn)，包括動力技術(shù)、飛控技術(shù)、交通技術(shù)。動力技術(shù)是低空飛行器的心臟，決定其載荷航程和安全性的核心技術(shù)，所以目前最重要的就是動力不足。”陳忠偉介紹道，“低空經(jīng)濟，動力先行。”
就在去年11月，他們研發(fā)了高比能寬溫域鋰離子電池，成功適配中國科學(xué)院沈陽自動化研究所設(shè)計的新型工業(yè)級復(fù)合翼無人機，這款無人機搭載的高比能鋰電池能量密度高達(dá)400Wh/kg，將無人機的續(xù)航時間提升20%～40%，電池模組能量密度達(dá)340Wh/kg，可在-40℃至60℃的寬溫域環(huán)境中穩(wěn)定工作。
在大連市長海縣，無人機緩緩升起，順利實現(xiàn)了起飛、爬升、高速巡航、降落等測試環(huán)節(jié)，高質(zhì)量的完成了3小時的飛行試驗，驗證了高比能鋰電池的高效能量儲備能力與運行穩(wěn)定性。
無人機試飛成功 。受訪者供圖
這一新型電池的應(yīng)用，為無人機在寒區(qū)作業(yè)、應(yīng)急救援、巡邏監(jiān)測等場景提供了可靠的動力支持，同時也為電動航空、高端裝備制造等領(lǐng)域開辟了廣闊的應(yīng)用空間。
陳忠偉表示，大連市在低空經(jīng)濟發(fā)展方面具備得天獨厚的優(yōu)勢，但同時也需要在創(chuàng)新技術(shù)與高端制造的結(jié)合上不斷努力，推動航空新材料、關(guān)鍵部件以及低空智能化服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，打造低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)動效應(yīng)。
“因此，新的這一年，我們不僅將繼續(xù)推動超低溫電池的研究，還將在低空經(jīng)濟領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，爭取做到‘上天入地’。”陳忠偉充滿信心地說，“大鵬之動，非一羽之輕也；騏驥之速，非一足之力也。雖然我們面臨著忙碌的日子，但只要大家齊心協(xié)力，我們一定能夠在春節(jié)期間實現(xiàn)新的突破！”
團隊合照。受訪者供圖
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