這個實驗室為破解退役電池困局提供“中國方案”

　　2月18日，陳忠偉團隊研發的超低溫高比能鋰電池，適配六旋翼無人機在漠河-36℃極寒環境下試飛成功。
　　圖據能源催化轉化全國重點實驗室官網

　　能源催化轉化全國重點實驗室主任陳忠偉（右）接受采訪。 徐瑛蔓攝

　　用催化之手“點石成金”，讓廢舊電池重獲新生，讓氫能走向千家萬戶，讓AI為儲能系統裝上“智慧大腦”……在能源革命與“雙碳”戰略目標交匯的關口，一座隱于遼寧大連星海之畔的實驗室，正展開一系列實驗研究。
　　實驗室內，一塊塊電池正在接受“體檢”，屏幕上跳動的曲線，講述著能源循環再生的故事。
　　“電池是能源的‘血液’，回收就是‘血液’的循環。”中國科學院大連化學物理研究所能源催化轉化全國重點實驗室（以下簡稱能源催化轉化全國重點實驗室）主任陳忠偉指著剛再生的三元正極材料電池的循環曲線說，用這種材料做成的電池，充放電1000次后，電量仍能達到全新狀態的92%。這意味著退役鋰電正極不僅能再生，還能升級為下一代材料，真正實現“變廢為寶”。
　　近日，華西都市報、封面新聞記者走進能源催化轉化全國重點實驗室，探訪這支170余人的科研團隊，是如何從基礎研究到產業落地，構建覆蓋“材料—電池—系統”的全鏈條創新體系，為中國能源自主創新注入強勁動力。

聚焦能源安全
實驗室貫通“三大方向”

　　“能源催化轉化全國重點實驗室主要聚焦國家能源安全，面向國家‘雙碳’戰略目標凝練主攻方向。”陳忠偉說，“我們以催化科學為基礎，圍繞三個應用方向展開：一是化石能源低碳利用，二是電化學與儲能，三是氫能與多能融合。”
　　催化劑被譽為化學工業的“心臟”。“利用催化劑可以加速化學反應、降低反應所需能量，催化技術對國內生產總值的貢獻能占到20%以上。”陳忠偉說，轉化則意味著能量的形態變革，是能源利用的核心環節。實驗室的三大方向，正對應著能源革命的關鍵戰場：讓傳統能源更清潔，讓可再生能源成為可能，讓電能存儲更高效、更安全。
　　其中，與普通人生活聯系最緊密的，莫過于電化學儲能，即電池。陳忠偉說，2025年中國電動汽車銷量已超過傳統燃油車，電池已成為能源體系中的“血液”。
　　如何讓能源體系中的“血液”更安全、續航更長、壽命更久，并能實現綠色循環？陳忠偉說，團隊正在布局另一種電源技術——氫電耦合電源技術，將燃料電池和氫電池進行耦合，共同發揮優勢。

實現變廢為寶
讓退役鋰電正極升級為新材料

　　隨著新能源汽車與儲能產業爆發式增長，動力電池回收已成為資源安全與環境保護的關鍵課題，陳忠偉團隊自主研發的“一步法”電池回收工藝，正為這一難題提供“中國方案”。
　　“傳統鋰離子電池回收依賴‘溶解—萃取—除雜’三步法，流程復雜、能耗高、污染重。”陳忠偉說，團隊創新提出“選擇性浸出+共沉淀”策略，將三步流程壓縮至一步，在連續反應體系中完成前驅體再生。2024年底，團隊利用有機酸快速溶解正極材料，鎳、鈷、錳萃取率超過99.8%，雜質去除率超過97%，成本僅為傳統方法的三分之二。
　　“這意味著退役鋰電正極不僅能再生，還能升級為下一代材料，真正實現‘變廢為寶’。”陳忠偉說，該技術使回收效率超過99%，成本降低近40%，污染顯著減少。目前，團隊已建成噸級再生正極材料中試線，并為多家電池企業供貨，其中某儲能企業使用再生中鎳三元材料后，電池成本降低32%，循環壽命提升20%。未來，千噸級示范線已進入規劃階段。

AI賦能儲能

“
電池數字大腦”守護能源安全

　　在儲能電站的控制中心，大屏幕上跳動著每一組電池的實時狀態曲線，仿佛一顆顆“心臟”在數字世界中規律搏動。這套由陳忠偉團隊與雙登集團聯合研發的“儲能AI智眸系統”，不久前榮獲2025年度國際儲能創新大賽“創新典范TOP獎”，是“人工智能+儲能”深度融合的生動實踐。
　　更令人矚目的是，團隊開發的深度學習模型，僅需15個充電周期數據，就能將電池剩余使用壽命預測誤差控制在5.40%以內。該系統已部署于西藏、華北、新疆等多地儲能電站，從高原極端環境到工商業儲能場景，實現“從電芯到電站”的全維度智能管理。
　　早在2019年，陳忠偉提出“從源頭到回收端的閉環創新體系”，前瞻性地布局人工智能在電池領域的應用研究，構建電池全鏈條的研究體系，覆蓋電池材料、儲能機理和綠色再生全過程。
　　這一理念精準對應了國家能源革命的需求。今年2月10日，工業和信息化部、國家發展改革委等八部門聯合印發的《新型儲能制造業高質量發展行動方案》明確提出，要推動新型儲能制造業高質量發展，把深化新型儲能供給側結構性改革與擴大內需有機結合。

前瞻布局未來
固態電池與氫電耦合開啟能源新紀元

　　“能源革命必然帶動工業革命。”陳忠偉在采訪中強調。實驗室圍繞“應用一代、儲備一代、研發一代”的全鏈條布局，已在下一代電池技術上取得關鍵突破。
　　在固態電池領域，團隊發展出復合固態電解質隔膜及界面柔性粘結材料，解決固態電池界面相容性與機械強度難題，實現寬溫域（-40℃至80℃）工作。2025年初，團隊研發的低溫電池在黑龍江漠河-36℃環境下仍保持85%以上容量，并成功應用于無人機飛行驗證。
　　面向低空經濟與機器人等新興場景，團隊率先布局“氫電耦合電源系統”，將燃料電池的高能量密度與鋰電池的高倍率性能結合，系統能量密度已達600Wh/kg，下一代目 標 指 向 800Wh/kg 至1000Wh/kg。“我們提供的是‘強勁的心臟’。”陳忠偉說，該技術已授權某上市公司產業化，并成立大連維克森公司推進量產，助力飛行汽車、重型無人機等產業解決動力問題。
　　從退役電池綠色再生，到AI智控儲能系統，再到面向低空經濟的氫電耦合動力，能源催化轉化全國重點實驗室正以“催化科學”為筆，以國家需求為紙，繪制出一幅能源自主創新的壯闊畫卷。
　　創新不限于實驗室，更通往未來。“我們從2008年底開始布局鋰電池研發，那時候全世界的電動汽車才起步。”陳忠偉笑著說：“經過十幾年發展，我國電動汽車相關技術已處于第一梯隊的領先水平。作為見證了這個發展歷程的科研人員，我很榮幸看到這個局面，也希望隨著新能源產業的快速發展，我們能更好地把科技創新與產業結合，為能源革命注入澎湃‘動力’。”
　　華西都市報-封面新聞記者邊雪徐瑛蔓

記者手記
大連的風與陽光見證
能源催化轉化的澎湃

　　冬日遼寧大連的風，帶著海鹽的咸味，吹得肆無忌憚。走出機場，它便裹著冬日艷陽的熱烈，迎面而來，吹得人衣袂翻飛。
　　通往中國科學院大連化學物理研究所能源催化轉化全國重點實驗室的路上，天空時而湛藍得沒有一絲雜質，時而陰云密布甚至飄起小雪。等我們驅車到達實驗室時，陽光毫無保留地傾瀉在每棟建筑上，讓這片遠離市區喧囂的科研基地，顯得格外明亮而充滿力量。
　　此行的目的，是探訪能源催化轉化全國重點實驗室，并專訪實驗室主任陳忠偉。關于陳忠偉和他的團隊，采訪前我已從資料中了解很多，但當真正穿過實驗室走廊，看到他穿梭于一排排精密儀器間時，卻率先被一股“暖意”擊中。
　　這暖意，或許源于陳忠偉眼中的光。
　　談起實驗室的三大應用方向，陳忠偉語氣平實，卻邏輯縝密。沒有用高深的術語，他用最平實的語言，將復雜的科學還原成最樸素的能量流動圖景。當他指著屏幕上那些跳動的、代表電池性能的曲線時，神情不像是在審視數據，更像一位辛勞的農人，在端詳自己土地上長出的飽滿的稻穗。
　　風被隔絕在實驗室窗外，室內只有儀器低鳴的運轉聲。陳忠偉帶著我們穿梭在測試平臺與中試設備之間。這里沒有科幻電影里的炫目光效，只有金屬的質感、電路的脈絡，以及研究人員沉靜專注的背影。
　　參觀結束時，我們再次走到樓外。風依舊很大，吹得研究所門口的旗幟獵獵作響，陽光刺得人微微瞇眼。但回想起剛才實驗室里的景象：屏幕上守護著千里之外電站安全的智慧曲線，中試線上悄然獲得“第二次生命”的電池材料，還有陳忠偉主任談及“讓每一塊退役電池都有歸宿”時那平實卻堅定的笑容——那份由內而外的“暖意”，似乎抵御了物理世界的風。
　　那不是陽光直射的燥熱，而是一種基于扎實創造與人文關懷的溫厚力量。它源于將冷冰冰的化學方程式，轉化為惠及億萬普通人生活與未來藍圖的執著；源于在追求極致性能的同時，始終將綠色與循環刻入技術的基因。這份“暖”，是科技能呈現的最動人的質感。告別時，風依舊，陽光正好。
　　我知道，有些種子，已在最硬核的實驗室里，孕育出足以溫暖時代的新芽。華西都市報-封面新聞記者邊雪