水下機器人是一種能夠在水面以下自主航行、巡檢、監測或執行作業任務的無人系統，涵蓋小型潛水設備、水下推進器、遙控水下機器人（ROV）和長航時自主水下機器人（AUV）等多種類型。 電池需要為推進器、攝像頭、聲吶、傳感器、通信系統、機械臂和機載計算機等部件供電。不同應用在任務時間、峰值功率、安裝空間和工作環境方面存在明顯差異，標準電池包往往難以同時滿足續航、功率輸出、結構尺寸和系統集成要求。 格瑞普可為水下機器人提供定制電芯及電池包解決方案，包括高能量密度半固態電池、高倍率鋰聚合物電池、小型LiHV高壓鋰電池和磷酸鐵鋰電池。
不同類型的水下機器人在任務時間、推進功率、安裝空間和工作深度方面差異明顯，因此需要采用不同的電池方案。格瑞普可針對AUV、ROV、水下推進器、海底監測設備及潛水電子設備，提供從軟包電芯到完整電池包的定制服務。
應用類型 | 主要任務 | 核心電池需求 |
AUV自主式水下機器人 | 水下測繪、管線巡檢、科學調查和長距離自主航行 | 高能量密度、輕量化設計、長續航和可靠的剩余電量估算 |
電池供電型ROV | 水下觀察、影像拍攝、設備巡檢和輕型水下作業 | 高倍率放電、穩定電壓和較強的瞬時功率輸出 |
水下推進器 | 水下推進、潛水輔助和智能動力設備 | 高放電能力、低內阻、穩定電壓和可靠的低溫輸出 |
水下駐留機器人 | 長期海底駐留、自主返航、水下充電和周期性作業 | 低功耗BMS、壽命管理、遠程監測和冗余供電設計 |
水下傳感器及潛水設備 | 水下通信、定位、環境監測和便攜潛水電子設備 | 小型化、異形軟包電芯、低自放電和長期待機能力 |
水下機器人鋰電池不僅要滿足電壓、容量和放電電流要求，還要適應耐壓艙空間、低溫、密封散熱、壓力循環及設備回收等特殊條件。相比普通機器人電池，AUV電池和ROV電池更強調系統可靠性與故障后的安全處理能力。
AUV和其他水下機器人通常采用圓柱形耐壓艙。電池既要提供足夠的容量，還要適配有限的艙體內徑和長度，并為控制板、BMS、線束、連接器及浮力組件預留空間。
針對圓柱形耐壓艙，格瑞普軟包電池可采用：
●?窄長型電芯排列
●?分段式電池模塊
●?弧形電池包布局
●?定制電芯厚度和寬度
●?大容量單體軟包電芯
●?根據艙體尺寸設計的串并聯組合
與固定尺寸的圓柱電芯相比，軟包電芯在厚度、寬度、長度及排列方式方面更加靈活，有助于提高耐壓艙內部空間利用率。
AUV也常被稱為自主式水下機器人或水下無人機。設備下水后，通常無法像地面機器人一樣隨時更換電池或補充電量。
因此，AUV電池選型不能只看標稱容量，還要綜合考慮任務時間、航行速度、推進功耗、載荷功耗、上浮耗能、返航距離和安全余量。系統還應設置合理的低電量提醒、返航和應急上浮策略。
水下推進器啟動、機械臂動作、快速轉向和姿態調整都可能產生較大的瞬時電流。如果水下推進器電池的放電能力不足，容易出現電壓下沉、BMS保護、推進力下降，甚至控制系統重啟。
因此，ROV電池和水下推進器電池需要重點評估：
●?持續工作電流
●?推進器啟動峰值電流
●?多個推進器同時工作的總電流
●?電芯內阻和電壓下降
●?BMS過流保護閾值
●?連接器和線束載流能力
●?密封艙體內可能出現熱量積聚
海水溫度較低，并不意味著水下機器人電池一定容易散熱。電池安裝在密封耐壓艙內時，熱量需要通過電池支架、艙體和導熱材料傳遞至外部水體。
如果電池、BMS、線束和連接器的熱設計不合理，密封艙內部仍可能出現局部溫升。因此，需要根據持續電流、峰值功率、艙體材料和內部空間規劃散熱路徑。
深水環境可能使電池長期處于低溫狀態，導致可用容量下降、內阻升高和輸出功率減弱。水下機器人反復下潛和上浮時，完整電池系統還會經歷壓力循環。
需要注意的是，電池通常安裝在耐壓艙或壓力補償結構內，最終耐壓深度不能僅根據電芯性能判斷，必須在完整電池包、耐壓艙或整機層面進行驗證。
電池方案 | 核心優勢 | 適用水下設備 | 主要注意事項 |
半固態電池 | 能量密度高，可在控制重量的同時增加可用能量和任務時間 | AUV、長航時水下機器人、水下無人機和空水跨域無人系統 | 成本、持續放電電流和峰值倍率需要根據項目確認 |
高倍率鋰聚合物電池 | 持續及峰值放電能力強、內阻低、功率響應快 | 電池供電型ROV、水下推進器、機械臂及水下作業工具 | 需要合理設計BMS保護、連接器和熱管理方案 |
LiHV高壓鋰電池 | 在有限空間內提供更多能量和更高的電壓平臺 | 小型水下機器人、水下通信設備和便攜式潛水設備 | 充電器和BMS必須兼容4.35V單體充電電壓 |
磷酸鐵鋰電池 | 熱穩定性、安全性和使用壽命表現較好 | 商用ROV、海底監測系統、水下備用電源和長期駐留設備 | 重量較高，體積和重量能量密度低于高能量鋰電池 |
●?高能量密度半固態電池技術
對于電池重量、任務時間和安裝空間均受到限制的AUV及長航時水下機器人，格瑞普可提供高能量密度半固態電池方案，幫助設備在有限重量和艙體空間內獲得更多可用能量。
●?高倍率軟包電池開發經驗
格瑞普可將無人機和高功率電池領域積累的技術經驗應用于水下推進器、ROV機械臂及水下作業工具，滿足推進器啟動、多電機同時運行和工具瞬時動作產生的高電流需求。
●?靈活的軟包電芯尺寸和電池結構
格瑞普可根據圓柱形耐壓艙、窄長型艙體、弧形空間和小型潛水設備的內部結構，定制軟包電芯的厚度、寬度、長度及電池包排列方式，提高內部空間利用率。
●?多種電池體系可選
格瑞普可根據任務續航、功率需求、安裝空間、整機重量、工作溫度和安全要求，綜合評估半固態電池、高倍率LiPo、LiHV及磷酸鐵鋰電池方案，而不是為所有水下設備采用同一種電池體系。
從電芯到電池包的一站式定制
●?電芯及串并聯方案設計
●?PCM和智能BMS開發
●?SOC及溫度監測
●?NTC、線束和連接器選型
●?電池包機械結構設計
●?樣品制作與測試
●?EVT、DVT、PVT及批量生產支持
水下機器人半固態電池
水下機器人高倍率電池
水下機器人電池定制
格瑞普半固態電池專為需要提升電池能量、又不希望明顯增加電池重量的水下設備而設計，適用于執行測繪、巡檢、科學研究和長距離航行任務的自主式水下機器人（AUV）。
核心優勢：
● 高重量能量密度
● 降低電池系統重量
● 延長任務續航與航行距離
● 提供大容量軟包電芯方案
● 支持22–24V和44–52V電壓平臺定制
● 提供低溫電池方案
● 支持智能電池管理系統（BMS）
電池型號 | 容量/能量 | 串數及電壓 | 落地電壓 | 尺寸 | 重量 | 能量密度 | 持續放電電流 | 峰值電流 |
(T×W×L ±5mm) | (±200g) | Current (3C) | (≤15S) | |||||
TARBG3812K04S10X | 12Ah 177.6Wh | 4S 14.8V | 11.44V | 22.0*71.5*190mm | 580g | 306.21Wh/kg | 36A | 120A |
TARBG3836K06S10X | 36Ah 799.2Wh | 6S 22.2V | 17.16V | 59*89*206.5mm | 2250g | 350.27Wh/kg | 108A | 360A |
TARBG3599K06S10X | 99Ah 2197.8Wh | 6S 22.2V | 17.28V | 72.2×151.5×287mm | 6829.79g | 321.80Wh/kg | 297A | 495A(≤3S) |
TARBG3887K08S10X | 87Ah 2575.2Wh | 8S 29.6V | 22.88V | 79*151.5*287mm | 7040g | 365.80Wh/kg | 261A | 870A |
TARBG3836K12S10X | 36Ah 1598.4Wh | 12S 44.4V | 34.32V | 127*89*209.5mm | 4600g | 342.65Wh/kg | 108A | 360A |
TARBG3887K14S10X | 87Ah 4506.6Wh | 14S 51.8V | 40.04V | 150*151.5*292mm | 13300g | 338.84Wh/kg | 261A | 870A |
高倍率鋰聚合物電池適用于功率需求快速變化的遙控水下機器人（ROV）、水下推進器和水下作業工具，可滿足推進器啟動、機械臂動作及快速姿態調整時的持續和瞬時大電流需求。
核心優勢：
● 較強的持續放電能力
● 較高的峰值電流輸出
● 電芯內阻低
● 減少大電流下的電壓下沉
● 推進器啟動時保持穩定輸出
● 支持靈活的電壓和容量配置
電池型號 | 容量 | 串數及電壓 | 能量 | 放電倍率 | 重量 | 尺寸 |
(L×W×H) | ||||||
TAA37004S45X6 | 3700mAh | 4S1P 14.8V | 54.76Wh | 45C | 361g | 136×44×29mm |
TAA52004S35X6 | 5200mAh | 4S1P 14.8V | 76.96Wh | 35C | 436.5g | 133×45×33.5mm |
TAA10K4S30E5 | 10000mAh | 4S1P 14.8V | 148Wh | 30C | 935g | 177×66×39mm |
TAA100006S30AX | 10000mAh | 6S1P 22.2V | 222Wh | 30C | 1360g | 177×66×58mm |
TAA120006S30E | 12000mAh | 6S1P 22.2V | 266.4Wh | 30C | 1532g | 192×72×54mm |
TAA160006S30X | 16000mAh | 6S1P 22.2V | 355.2Wh | 30C | 1974g | 190×76×65mm |
TAA22000BS30X | 22000mAh | 6S1P 22.2V | 488.4Wh | 30C | 2460g | 206×91×61mm |
TAA28K6S25ASX | 28000mAh | 6S1P 22.2V | 621.6Wh | 25C | 3413g | 205×121×67mm |
TARBAS30K0625X | 30000mAh | 6S1P 22.2V | 666Wh | 25C | 3494g | 216×125×61mm |
對于標準電池難以滿足的AUV、ROV、水下推進器及其他水下設備項目，格瑞普可根據設備內部空間、電壓平臺、容量需求、放電功率、工作溫度和使用環境，提供軟包電芯及完整水下機器人電池包定制服務。
可選方案包括：
●?適用于冷水和低溫任務的低溫電池
●?適用于長航時AUV的高能量密度電池
●?適用于水下推進器、機械臂和作業工具的高倍率電池
●?適用于高安全、長壽命設備的磷酸鐵鋰(LiFePO?)電池
電池包定制還可涵蓋BMS電池管理系統、線束、連接器、通信功能、機械結構和熱管理設計，為水下機器人提供從電芯選型到完整電池系統集成的解決方案。
