海洋高熵能量原位获取与利用关键技术

21 Apr 2026 by MSPS Lab

国家需求
海洋观测装备谱系广、数量多,具有重要的军民应用价值。能源供给是制约其性能的主要技术瓶颈,国家六部委联合发布的《关于推动海洋能规模化利用的指导性意见》指出“要构建新型能源体系,为海洋观测装备提供绿色能源保障”。

关键问题
相关研究主要解决海洋装备原位供能在海洋能量高熵性约束和装备体积约束下,对于波浪、海流等海洋动能的高适应性俘获、机电转换和集成利用问题。

核心技术
一、将水动力建模方法与摩擦纳米发电结合,建立了流-机-电转换模型,揭示了俘能构型、动力环境对装置性能的影响机制;二、研发了新型波浪能摩擦纳米发电装置,实现了对多自由度动能的有效利用,在鲁棒性、集成性等方面具有显著优势;三、首创了柔性摩擦纳米发电薄膜构型,突破传统海流发电的启动流速瓶颈,对于水下物联网节点供能潜力巨大。


成果应用
研制的新型波浪能发电装置已实现对小型分布式海洋浮标的原位供能,成功应用于上海勘测设计研究院等单位,获得科技部全国颠覆性技术创新大赛领域赛优秀奖,入选交通运输部重大科技创新成果。中国交通报以《新型波浪能自供电浮标 有效响应 持续运行》为题作了专题报道,相关成果荣获辽宁省自然科学二等奖、中国航海青年科技奖等科技奖励。