近日，据国防技术新网网站Defense Scoop报道，美国国防创新部门（Defense Innovation Unit，DIU）正在扩大其能源组合，以涵盖新的第三条工作线。
美国国防创新部门（DIU）作为推动军事技术创新的重要机构，其目标是加速先进技术在国防领域的应用，以增强美国军队的作战能力。在军用电池领域，DIU旨在通过与企业、科研机构的合作，突破现有电池技术瓶颈，提高电池性能，确保可靠的供应链，减少对（美国以外的）外国供应商的依赖。
DIU的能源投资组合总监Andrew Higier向媒体透露“美国国防部一直都不擅长（制造）电池。从历史上看，我们确实是定制的一次性电池——我们正在努力改变这一点”。
该能源投资组合已有两年左右的历史，被认为是 DIU 最大的能源投资组合之一，投资组合广泛涵盖从大规模储能到独特形式的电力和通信发电，以及减少需求的方法等项目。
Defense Scoop报道截图
该项目涵盖的电池技术类型
锂离子电池技术改进：锂离子电池因其高能量密度和良好的循环性能，在目前的军用电池中应用广泛。DIU 的项目致力于进一步提高锂离子电池的能量密度，使其能够在相同体积或重量下储存更多电能，从而延长军事装备的续航时间。同时，研究人员还在努力改善锂离子电池的快速充电性能，减少充电时间，提高军事行动的灵活性。例如，开发新型的电极材料和电解液配方，以提升锂离子电池的充放电效率和稳定性。
锂电子电池图片/AI创作
固态电池研发：固态电池被视为下一代电池技术的重要发展方向。与传统锂离子电池相比，固态电池具有更高的能量密度、更好的安全性和更长的使用寿命。DIU 支持的项目专注于解决固态电池技术中的关键问题，如固态电解质的离子传导率、电极与电解质之间的界面稳定性等。一旦固态电池技术取得突破，将为军用装备带来革命性的变化，如显著提升无人机的续航里程、增强导弹的机动性等。
其他新兴电池技术探索：除了锂离子电池和固态电池，DIU 也在关注其他新兴电池技术，如锂空气电池、钠电池等。这些电池技术在理论上具有独特的优势，如锂空气电池的超高理论能量密度，如果能够实现实用化，将极大地改变军用电池的格局。DIU 鼓励科研团队对这些新兴技术进行探索性研究，评估其在军事应用中的潜力和可行性，为未来军用电池技术的多元化发展奠定基础。
技术突破与成果
⦁ 在锂离子电池技术改进方面，已经取得了一定的阶段性成果。通过优化电极材料的微观结构和化学成分，部分研发成果使锂离子电池的能量密度提高了约 15% - 20%。例如，采用新型纳米材料作为正极材料，有效增加了锂离子的嵌入和脱出位点，从而提升了电池的储能能力。同时，在电池管理系统（BMS）方面也有创新，新的 BMS 能够更精确地监测电池的电压、电流和温度等参数，实现了对电池状态的更精准控制，提高了电池的安全性和稳定性，降低了电池过热、过充等风险。
⦁ 在固态电池研发领域，研究人员在固态电解质材料的研发上取得了重要突破。成功合成了一种具有高离子电导率的固态电解质材料，其离子电导率接近甚至超过了传统液态电解质的水平，这为解决固态电池离子传导率低的问题迈出了关键一步。此外，在电极与电解质的界面优化方面，通过采用特殊的界面修饰技术，显著提高了界面的稳定性，减少了界面电阻，提升了固态电池的整体性能。虽然目前固态电池仍处于实验室研发向产业化过渡的阶段，但这些成果为其未来的大规模应用奠定了坚实基础。
固态电池分层图/网络图片（侵删）
对军事装备和作战能力的影响
⦁ 提升作战装备性能：高性能军用电池的发展将直接提升各类军事装备的性能。无人机将具备更长的续航里程和更大的载荷能力，可以执行更广泛的侦察、监视和打击任务；单兵装备中的电子设备将能够持续工作更长时间，增强士兵的作战效能和生存能力；舰艇和潜艇等大型装备将受益于更先进的电池技术，提高其水下续航能力和隐蔽性。例如，新型电池技术可使无人机的续航时间从目前的数小时延长至数十小时，作战半径大幅扩大，能够覆盖更广阔的区域，为军事行动提供更全面的情报支持。
⦁ 改变作战模式：军用电池技术的进步可能引发作战模式的变革。随着电池性能的提升，分布式作战、无人作战等新型作战模式将得到更广泛的应用。例如，大量的无人作战平台可以凭借长续航电池在战场上长时间自主执行任务，形成分布式作战网络，协同完成作战任务，改变传统的集中式作战模式。同时，快速充电技术的突破将使军事装备的部署和补给更加灵活高效，作战节奏加快，部队的机动性和响应能力将得到显著提高。
⦁ 增强军事战略优势：在全球军事竞争中，先进的军用电池技术将为美国带来重要的战略优势。可靠的电池供应链保障了军事装备的持续供应和更新换代，使美国军队能够在技术上保持领先地位，增强其在全球范围内的军事影响力和战略威慑力。例如，在未来的军事冲突中，美国军队凭借高性能电池装备能够更快地部署、更灵活地作战，从而在战略层面占据主动，维护国家利益和安全。
