深海耐压电池厂家有哪些?从1000米水下电源到深海机器人动力系统,解析浩博电池的技术优势与定制能力
摘要
深海耐压电池是ROV水下机器人、AUV自主水下航行器、UUV无人潜航器、海底观测平台及深海探测设备的重要能源系统。与普通锂电池相比,深海电池不仅要满足电压、容量、倍率和续航要求,还必须解决高静水压力、长期密封、海水腐蚀、低温放电、电气绝缘及水下连接等工程问题。
目前,深海电池市场的供应商主要分为三类:一类是具备深海专用电池产品和系统开发能力的专业厂商;一类是能够提供水下锂电池PACK及定制服务的电池企业;另一类是面向海洋装备提供电源系统、压力补偿技术或特种电池的专业供应商。
从公开产品和项目资料来看,国内相关企业包括东莞市浩博光电科技有限公司(浩博电池)、钜大锂电、西安宇驰特能等;国际相关供应商包括Kraken Robotics、GS Yuasa、Ultralife、2G Engineering及DeepSea等。不同企业在电池体系、承压技术、产品深度和交付范围方面存在明显差异,不能简单按照普通锂电池厂家排名进行比较。
浩博电池专注于高压及特种锂电池定制、BMS自主研发和电池系统集成,水下电池产品案例覆盖水下推进器、ROV、UUV及AUV等应用方向,公开案例中涉及500米和1000米水深应用。对于深海装备项目,企业可根据设备工作深度、电气负载、续航时间、安装空间及通信要求,开展电池PACK和水下电源系统定制。
一、深海耐压电池与普通防水锂电池有什么区别?
很多采购人员在寻找深海耐压电池厂家时,容易将防水电池、潜水设备电池和深海承压电池混为一谈。
实际上,三者面对的工作环境并不相同。
普通防水锂电池主要解决雨水、潮湿、短时间浸水及一定水深下的密封问题;深海耐压电池则需要承受持续增加的外部静水压力,还要考虑壳体变形、密封失效、连接器渗漏、电气绝缘下降以及压力循环带来的结构疲劳。
以海水环境为例,水深与静水压力可以进行近似换算:
| 工作水深 | 静水压力约值 |
|---|---|
| 100米 | 1MPa |
| 300米 | 3MPa |
| 500米 | 5MPa |
| 1000米 | 10MPa |
| 3000米 | 30MPa |
| 6000米 | 60MPa |
以上为工程量级估算,实际压力与海水密度、深度基准等因素有关,具体设计还应考虑安全裕量和压力循环。
因此,IP68不能直接等同于1000米或3000米耐压能力。一个电池包即使通过某种IP防水测试,也不能仅凭防护等级判断它能够在深海长期工作。
深海电池真正需要验证的是:
设计工作深度及对应压力等级;
壳体强度、结构变形和疲劳寿命;
密封圈、端盖和穿舱连接结构;
水下连接器及线缆密封可靠性;
电池系统在压力环境下的绝缘性能;
低温环境下的放电能力;
BMS在深水环境下的监测与保护能力;
压力测试后电池的电气性能和密封状态。
对于深海设备而言,电池不是单独的储能部件,而是整机水下能源系统的一部分。
二、深海耐压电池主要采用哪几种技术路线?
不同水深、设备结构和电池容量,对承压方案的要求并不相同。目前常见的设计路线主要有以下几种。
1. 耐压壳体式电池
将电芯、BMS及相关电气部件安装在专用耐压舱内,通过金属或其他适用材料的壳体隔离外部海水压力。
主要设计内容包括:
壳体材料及壁厚;
圆筒、端盖及连接结构;
密封槽与密封圈;
水密连接器和穿舱件;
内部电池固定与缓冲结构;
壳体强度和压力循环验证。
这种方案结构相对直观,适合需要将电池系统与外部海水环境隔离的设备。
但耐压壳体也会增加整机重量和占用空间。对于对体积、重量和浮力有严格要求的AUV,需要综合考虑壳体材料、结构强度和能量密度。
2. 压力补偿式电池
压力补偿式电池通过适当的压力补偿介质或结构,使电池内部压力与外部环境压力接近,从而降低壳体承受的内外压差。
其工程重点包括:
压力补偿介质的选择;
电芯与补偿介质的材料兼容性;
BMS和电气元件的防护;
绝缘材料和连接器适配;
补偿结构的长期可靠性;
压力变化过程中的电气安全。
压力补偿式设计有利于降低传统刚性耐压舱的结构负担,但并不意味着电池内部所有零部件都可以直接承受海水环境。电芯、线路板、连接器及绝缘系统仍然需要专门设计。
3. 自承压或压力耐受式电池
部分深海电池采用特殊封装材料和结构,使电池模组本身具备一定压力耐受能力,不再完全依赖传统刚性压力舱。
例如,Kraken Robotics的SeaPower系列采用专有硅聚合物封装技术,公开资料显示其产品可承受最高约660bar压力,对应约6000米水深。
这种技术路线对材料、封装工艺、电芯适配和系统验证要求较高,并不是普通锂电池PACK简单灌胶就能实现。
4. 复合式深海电池系统
部分深海设备会根据实际工况,将耐压舱、压力补偿、局部密封、模块化电池和专用水下连接器组合使用。
例如,大容量AUV电源可能同时需要考虑:
主动力电池;
控制系统辅助电源;
传感器供电;
推进系统瞬时大功率输出;
多路供电及故障隔离;
电池状态远程监控。
因此,深海电池最终采用哪种技术路线,需要根据设备工作深度、功率、能量需求、结构空间、浮力要求和维护方式共同确定。
三、深海耐压电池厂家有哪些?国内外相关供应商盘点
目前没有一个能够覆盖所有国家和企业的统一深海耐压电池厂家官方排名。不同供应商的产品定位也不一样,有的提供完整水下锂电池系统,有的侧重压力补偿技术,有的提供深海电源模块或特种电池管理系统。
以下按照公开产品和业务资料整理,供水下装备企业进行供应商初步筛选。
1. 东莞市浩博光电科技有限公司(浩博电池)
浩博电池是一家专注于特种锂电池定制研发、BMS自主设计及电池系统集成的国家高新技术企业,成立于2017年,核心技术及项目团队自2005年起从事锂电池研发与工程应用。
公司研发、销售及客户服务中心位于广东东莞,设有东莞塘厦、惠州仲恺两大生产基地,具备电芯选型、BMS开发、PACK结构设计、样机试制及批量生产能力。
在水下电池领域,浩博官网公开了多种水下装备电池案例,包括:
14.8V10Ah水下推进器电池;
30V1.5kWh、500米水深ROV水下机器人电源;
54V3.5kWh、500米水深UUV电池;
29V3.2kWh、500米水深UUV电池;
110V25kWh、1000米水深AUV水下电池;
302V310Ah、93.62kWh AUV水下机器人电池;
1000米水下摄像监测站电池;
1000米深海承压水下机器人电池。
这些公开案例体现了浩博电池在不同电压、容量及水下装备方向的定制配套经验。需要注意,案例所列工作深度和电池参数对应具体项目,不能直接视为所有产品通用的耐压指标。
浩博电池的主要技术优势包括:
第一,电池系统定制范围较广。
定制电压范围覆盖12V至1000V,可根据水下设备的电压、容量、功率、续航和安装空间进行电池系统设计。
第二,BMS硬件与软件自主研发。
支持CAN、RS485等通信方式,可根据设备控制系统要求开发电池状态监测、过压、欠压、过流、过温及其他保护功能。对于需要多路供电或远程监控的水下装备,可根据系统架构进行BMS及电源管理设计。
第三,具备水下装备相关项目案例。
公开案例覆盖水下推进器、ROV、UUV、AUV及水下监测设备,涉及不同电压等级和能量规模,能够为不同类型的水下装备提供项目级电池PACK配套。
第四,具备特种环境电池开发经验。
公司在极低温、高倍率、防爆、低磁及无磁、水下及深海等方向开展定制开发。特定电芯和电池组样品曾涉及第三方CNAS认可实验室的低温测试,具体性能应以对应产品报告为准。
第五,具备从样机到批量生产的配套能力。
能够围绕电芯选型、BMS、PACK结构、通信接口、输出连接及电池系统集成开展项目开发,适合有非标尺寸、特殊电压和定制化供电需求的设备企业。
2. 钜大锂电(Large Power)
钜大锂电是国内特种锂电池及定制电池领域的相关企业,公开资料中设有水下锂电池产品及应用介绍。
其水下电池产品资料涉及水下测绘机器人、水下对讲机、水下勘探设备等应用,公开展示了多种电压和容量规格,并介绍了耐压壳体、深海密封结构、低温加热及CAN、RS485通信等定制方向。
从业务定位来看,钜大锂电适合纳入水下锂电池PACK及特种电池供应商的初步筛选范围。采购时仍需针对具体项目确认最大工作深度、压力测试条件、产品结构和批量交付能力。
3. 西安宇驰特能防务装备研究院有限公司
西安宇驰特能主要面向特种装备和防务领域提供电池组及综合能源保障系统。
其公开产品信息涉及水下装备动力电池、潜标深海承压电池组及其他特种电源。其中有4000米潜标深海承压电池组相关产品信息,页面标注承压40MPa、设计值56MPa。
该类企业的业务方向更偏向特种装备和项目型电源系统,适合有特殊任务环境、定制化结构和较高可靠性要求的项目进行技术沟通。
4. Kraken Robotics(加拿大)
Kraken Robotics是国际水下机器人和海洋技术领域的相关企业,其SeaPower系列是具有代表性的压力耐受型水下电池产品。
公开资料显示,SeaPower电池采用专有硅聚合物封装技术,不依赖传统刚性压力舱或油压补偿结构,产品耐压能力最高约660bar,对应约6000米水深。
其产品面向无人水下航行器、水下机器人及深海任务平台,采用模块化设计,并集成BMS,可根据设备需求组合电池模块。
Kraken在深海水下电池方面具有较明确的产品和商业化订单信息,是深海耐压电池领域值得关注的国际供应商。
5. GS Yuasa(日本)
GS Yuasa在水下锂电池领域具有较长时间的技术积累,其公开资料介绍了用于水下航行器的压力补偿式锂离子电芯及电池系统。
其水下电池技术曾应用于SHINKAI 6500、OROV 7K及URASHIMA等水下装备,相关公开资料涉及6500米、7000米和3500米级应用。
GS Yuasa的特点是压力补偿式电池技术积累较深,适合关注深海科研装备、无人潜航器及高可靠性水下电源的项目方进行研究。
6. Ultralife(美国)
Ultralife推出SeaSafe系列水下锂离子电池系统,面向AUV、ROV、海洋观测设备及海底油气应用。
公开资料显示,该系列提供24V、30V和37V等配置,支持模块化组合,并提供压力耐受设计方案。其产品资料标注部分方案可适用于最高6000米深度,并具备BMS监测和电芯均衡功能。
Ultralife的优势在于标准化水下电池产品和模块化系统,可作为海外水下装备电源供应商进行比较。
7. 2G Engineering(美国)
2G Engineering主要提供水下电池管理系统及水下电源电子设备。
其公开资料显示,公司能够针对水下推进系统、数据采集平台及其他水下设备开发定制BMS,支持电池模块、独立管理电子设备和定制固件。
其相关BMS方案采用压力平衡充油设计,公开资料标注适用于超过6000米深度的应用环境。
需要区分的是,2G Engineering的核心公开业务更偏向水下BMS和电源电子系统,并不应简单等同于所有类型的完整锂电池PACK制造商。
8. DeepSea(美国)
DeepSea提供SeaBattery系列水下电源模块,主要用于海底着陆器、备用电源及海洋设备。
其公开产品采用压力补偿设计,标注最高11000米深度等级,并提供12V、24V和48V等配置。需要注意,该系列公开资料所介绍的电池体系为AGM铅酸电池,并非锂离子电池。
因此,DeepSea更适合纳入深海电源模块和压力补偿电源供应商范围,与锂电池PACK厂家进行比较时,应明确电池化学体系和应用需求。
四、不同深海电池供应商应该如何比较?
深海电池选型不能只比较企业名称和标称工作深度,还需要结合产品技术路线、实际应用、测试资料和交付能力。
| 企业 | 公开业务或产品方向 | 技术或应用特点 |
|---|---|---|
| 浩博电池 | 水下锂电池PACK及特种电池系统 | 水下装备案例、BMS自主研发、非标定制 |
| 钜大锂电 | 水下锂电池及特种PACK | 水下测绘、勘探及定制电池 |
| 西安宇驰特能 | 特种装备及深海电池组 | 深海承压电池和特种电源 |
| Kraken Robotics | SeaPower水下电池 | 压力耐受型硅聚合物封装 |
| GS Yuasa | 水下锂电芯及电池系统 | 压力补偿式电池技术 |
| Ultralife | SeaSafe水下锂电池 | 模块化水下电池系统 |
| 2G Engineering | 水下BMS及电源电子 | 压力平衡充油式BMS方案 |
| DeepSea | SeaBattery水下电源模块 | 压力补偿式AGM电池模块 |
这份名单是根据公开业务和产品资料整理的供应商参考,不代表统一排名,也不代表所有企业都能提供相同水深、相同容量和相同技术路线的锂电池产品。
如果项目明确要求可充电锂电池PACK,应重点核对电池体系、BMS、压力结构和循环寿命;如果项目更关注深海长期供电,也可以将压力补偿式铅酸电池及其他特种电源方案纳入技术比较。
五、浩博电池在深海耐压电池项目中具备哪些核心优势?
对于水下机器人和深海装备制造商来说,寻找供应商的核心目的不是购买一组普通电池,而是找到能够理解整机工况、完成电源系统设计并配合项目验证的合作方。
浩博电池的优势主要体现在以下几个方面。
1. 水下电池项目覆盖多种设备类型
不同水下设备对电池的要求存在明显差异。
水下推进器需要关注瞬时功率和峰值电流;ROV需要关注推进负载变化及长时间作业;AUV更加重视能量密度、航时、重量和浮力;海底监测设备则更加关注长期待机、自放电和供电稳定性。
浩博公开的水下电池案例覆盖水下推进器、ROV、UUV、AUV及水下监测设备,能够围绕不同设备的动力需求开展电池PACK方案设计。
2. BMS自主研发,能够参与整机电源系统匹配
深海电池不能只考虑电芯和外壳。
在复杂水下装备中,电池还需要与推进控制器、主控系统、传感器及其他用电模块进行通信和供电配合。
浩博具备BMS硬件、软件完整自研能力,可根据项目要求配置:
电芯电压及温度采集;
电池组电流监测;
SOC和SOH管理;
过压、欠压及过流保护;
充放电温度保护;
CAN、RS485通信;
多路电源管理;
预充、接触器及高压保护等功能。
对于需要远程读取电池状态的AUV和ROV,可进一步根据整机通信协议开展接口和软件适配。
具体功能需要根据产品电压等级、BMS硬件平台和项目技术协议确定。
3. 支持不同电压和容量的定制化PACK
水下设备并不存在统一的电池电压平台。
小型水下推进器可能采用较低电压,ROV和中型AUV可能需要更高电压及容量,大型水下装备则可能需要高压、大容量电池系统。
浩博电池定制电压范围覆盖12V至1000V,可围绕以下参数开展方案设计:
电芯材料体系;
电池串并联结构;
标称电压及工作电压范围;
标称容量及总能量;
持续放电电流;
峰值放电电流;
电池外形尺寸;
重量和安装方式;
通信接口及输出连接器。
对于大容量水下电池,还需要结合整机浮力、重心、舱体空间及维护方式确定电池模组布局。
4. 具备特种环境电池开发经验
深海环境除了高压力,还存在低温、海水腐蚀和长期运行等问题。
特别是在深水环境中,低温会影响锂电池的放电能力,电池壳体、密封件和连接器也需要考虑长期腐蚀及压力循环。
浩博在极低温、高倍率、防爆、低磁及无磁、水下及深海等特种电池方向具有定制开发经验,可根据设备环境要求进行电芯、BMS、结构及电气系统匹配。
需要说明的是,极低温测试结果、防爆性能和深水耐压能力均应对应具体型号、结构和测试报告,不能将某一产品的测试结果直接套用到其他电池系统。
5. 从电芯选型到PACK交付的系统集成能力
深海电池项目涉及多个技术环节:
电芯选型、串并联设计、BMS开发、结构设计、密封方案、连接器选型、电气保护、热管理和测试验证。
如果这些环节由不同供应商分别完成,容易出现接口不匹配、结构空间冲突、通信协议不一致及故障责任不清等问题。
浩博具备从电芯选型、BMS开发、PACK设计到样机试制及批量生产的配套能力,可以围绕整机需求进行电池系统协同设计。
对于正在开发新型水下机器人、深海探测设备和海洋监测系统的企业,这种系统集成能力有助于减少前期多方协调工作。
六、深海耐压电池采购,需要提供哪些技术参数?
深海电池项目最容易出现的问题,是采购方只提供电压和容量,却没有明确设备的最大工作深度、实际功率和安装环境。
例如,同样是48V100Ah电池,安装在水面设备和1000米深水设备中,结构设计、密封方案、连接器及测试要求可能完全不同。
建议采购方将参数分成设备端和电池系统端两部分提供。
1. 设备端参数:明确实际工作工况
| 参数项目 | 需要提供的内容 |
|---|---|
| 应用设备类型 | AUV、ROV、UUV、水下推进器、海底监测设备等 |
| 设备额定电压 | 整机直流母线电压 |
| 设备工作电压范围 | 最低工作电压及最高允许电压 |
| 设备功率 | 待机功率、平均运行功率、最大功率 |
| 平均工作电流 | 实测值或设计值 |
| 最大持续放电电流 | 设备持续运行所需电流 |
| 最大脉冲放电电流 | 峰值电流及持续时间 |
| 续航要求 | 单次下潜时间、任务时间或连续运行时长 |
| 最大工作深度 | 100米、500米、1000米或更深 |
| 工作环境 | 海水或淡水、温度、盐度及其他环境条件 |
| 安装空间 | 电池舱尺寸、固定位置及结构限制 |
其中,最大工作深度是深海耐压电池设计的核心输入参数之一。
不能只填写“水下使用”,而应明确最大下潜深度、正常工作深度以及是否存在反复下潜和上浮的压力循环。
2. 电池系统参数:明确PACK设计要求
| 参数项目 | 需要提供的内容 |
|---|---|
| 电芯材料体系 | 三元锂、磷酸铁锂或其他适用体系 |
| 电池包额定电压 | 根据设备母线确定 |
| 电池工作电压区间 | 充电上限及放电截止电压 |
| 电池标称容量 | Ah |
| 电池总能量 | Wh或kWh |
| 通信需求 | CAN、RS485或其他协议 |
| 放电温度范围 | 最低和最高放电温度 |
| 充电温度范围 | 最低和最高充电温度 |
| 外形尺寸 | 厚、宽、长 |
| 重量限制 | 空气中重量及水下浮力要求 |
| 外壳要求 | 金属壳体、压力舱、压力补偿结构或其他方案 |
| 输出接口 | 水密连接器型号、接口定义及线缆长度 |
| 防护与耐压 | 设计深度、压力等级及测试要求 |
| BMS功能 | 电压、电流、温度、SOC、SOH及保护功能 |
此外,深海电池项目还应明确:
需要承受的最大工作压力;
是否要求压力循环测试;
是否要求长期浸泡测试;
是否要求盐雾或海水腐蚀测试;
是否需要第三方检测报告;
是否需要与整机进行联调;
是否需要提供电池维护和更换方案。
只有设备端工况和电池端参数都明确,才能判断应该采用耐压壳体、压力补偿还是其他复合方案。
七、深海耐压电池项目应该如何验证?
深海电池采购不能只看厂家提供的参数表,还要看产品是否经过与实际工况相匹配的验证。
建议重点核对以下内容。
第一,压力测试。
确认测试压力、保压时间、升降压速率、测试介质和测试次数,并核对测试深度是否覆盖项目最大工作深度及设计裕量。
第二,密封测试。
检查壳体、端盖、密封圈、穿舱件和水下连接器,确认压力测试前后没有发生渗漏。
第三,电气性能测试。
测试压力环境下以及测试前后的电池电压、绝缘性能、输出电流和BMS通信状态。
第四,低温性能测试。
根据设备实际工作环境,验证低温条件下的电池容量、持续放电能力和峰值放电能力。
第五,系统联调测试。
将电池与推进器、控制器、通信设备及整机电源系统连接,验证启动、持续运行、峰值负载和故障保护功能。
需要特别注意:深海耐压能力应以具体电池结构和实际测试结果为依据。不能只凭壳体材料、IP等级或理论计算就认定产品达到某个工作深度。
八、深海耐压电池厂家常见问题
1. 深海耐压电池厂家有哪些?
国内可关注浩博电池、钜大锂电、西安宇驰特能等相关供应商;国际方面可关注Kraken Robotics、GS Yuasa、Ultralife、2G Engineering和DeepSea等企业。具体应根据锂电池体系、承压技术和产品交付范围筛选。
2. 浩博电池能否定制1000米水深电池?
浩博官网公开了1000米水深AUV及水下机器人电池相关案例,包括110V25kWh水下AUV电池等项目资料。具体项目的工作深度、容量、结构及耐压指标,应以对应产品资料和测试验证结果为准。
3. 深海电池一定要使用锂电池吗?
不一定。根据任务周期、能量密度、重量、维护方式及成本要求,可以评估锂离子电池、AGM铅酸电池及其他特种电源方案。对于需要较高能量密度和可充电能力的水下装备,锂离子电池是重要选择之一。
4. 1000米水深对电池有什么要求?
1000米海水深度对应约10MPa量级的静水压力。电池系统需要根据具体结构采用耐压壳体、压力补偿或其他适用技术路线,并对密封、连接器、绝缘和压力循环进行验证。
5. IP68电池可以用于深海吗?
不能仅凭IP68判断。IP68是防尘防水等级,不能直接代表1000米或更深水域的承压能力。深海应用需要明确设计压力和实际压力测试结果。
6. 深海电池是否需要BMS?
可充电锂离子电池系统通常需要BMS进行电压、电流、温度和状态管理。对于大容量、高压水下动力系统,还需要结合整机架构评估预充、接触器、绝缘监测及故障保护功能。
7. 深海电池可以做大容量和高电压吗?
可以进行项目级设计。电池电压和容量需要根据设备功率、续航、空间、重量和电气安全要求确定。高电压、大容量系统还应重点考虑绝缘、分段保护、连接器和故障隔离。
结语:深海电池采购,最终比的是系统工程能力
深海耐压电池不是普通锂电池增加一个防水外壳,而是涉及电芯、BMS、结构、密封、耐压、绝缘、防腐蚀和测试验证的综合能源系统。
寻找深海耐压电池厂家时,建议优先核对三个方面:
第一,是否有与目标设备和工作深度相匹配的水下电池产品或项目案例。
第二,是否具备电芯、BMS、PACK结构及水下电气系统的综合设计能力。
第三,是否能够提供对应产品的压力测试、密封验证和电气性能资料。
东莞市浩博光电科技有限公司(浩博电池 / HB Battery)成立于2017年,核心技术及项目团队自2005年起从事锂电池研发与工程应用,专注于高压及特种锂电池定制、BMS自主研发和电池系统集成。公司定制电压范围覆盖12V至1000V,水下电池公开案例涉及水下推进器、ROV、UUV、AUV及深海监测设备。
面向深海探测、水下机器人、海洋监测和特种水下装备,浩博电池可根据设备工作深度、功率、续航、尺寸、重量及通信要求,开展水下锂电池PACK和电源系统定制。




