在辽宁大连星海湾畔,一座看似普通的科研基地正悄然推动着中国能源革命的进程。这里是中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室,一支由170余名科研人员组成的团队,正在构建覆盖“材料-电池-系统”的全链条创新体系,为能源自主创新注入强劲动力。
实验室主任陈忠伟带领团队聚焦国家能源安全,围绕“双碳”战略目标,以催化科学为基础,开辟了化石能源低碳利用、电化学与储能、氢能与多能融合三大研究方向。他形象地比喻:“催化剂是化学工业的‘心脏’,而转化则是能量形态变革的核心环节。”实验室的研究成果正对应着能源革命的关键战场——让传统能源更清洁,让可再生能源成为可能,让电能存储更高效安全。
在电化学储能领域,团队取得了突破性进展。针对新能源汽车与储能产业爆发式增长带来的动力电池回收难题,陈忠伟团队自主研发的“一步法”电池回收工艺,将传统三步流程压缩至一步,在连续反应体系中完成前驱体再生。该技术使镍、钴、锰萃取率超过99.8%,杂质去除率超过97%,成本仅为传统方法的三分之二。目前,吨级再生正极材料中试线已建成,并为多家电池企业供货,某储能企业使用再生中镍三元材料后,电池成本降低32%,循环寿命提升20%。
实验室的创新不仅体现在材料回收领域,更延伸至储能系统智能化管理。团队与双登集团联合研发的“储能AI智眸系统”,通过深度学习模型,仅需15个充电周期数据就能将电池剩余使用寿命预测误差控制在5.40%以内。该系统已部署于西藏、华北、新疆等多地储能电站,实现从电芯到电站的全维度智能管理,荣获2025年度国际储能创新大赛“创新典范TOP奖”。
在极端环境应用方面,团队研发的超低温高比能锂电池展现出强大实力。2025年初,该电池在黑龙江漠河-36℃环境下仍保持85%以上容量,并成功应用于六旋翼无人机飞行验证。这一突破解决了低温环境下电池性能衰减的难题,为极地科考、低空经济等领域提供了可靠的动力解决方案。
面向未来,实验室已布局下一代电池技术。在固态电池领域,团队开发的复合固态电解质隔膜及界面柔性粘结材料,解决了界面相容性与机械强度难题,实现宽温域(-40℃至80℃)工作。更引人注目的是氢电耦合电源系统的研发,该系统将燃料电池的高能量密度与锂电池的高倍率性能结合,系统能量密度已达600Wh/kg,下一代目标指向800Wh/kg至1000Wh/kg。这项技术已授权某上市公司产业化,并成立大连维克森公司推进量产,助力飞行汽车、重型无人机等新兴产业发展。
走进实验室,测试平台上跳动的曲线诉说着能源循环再生的故事。陈忠伟指着屏幕上再生三元正极材料的循环曲线介绍:“用这种材料做成的电池,充放电1000次后,电量仍能达到全新状态的92%。”这种“变废为宝”的技术,让退役锂电正极不仅获得再生,还能升级为下一代材料,真正实现了资源的高效循环利用。
实验室走廊里,科研人员穿梭于精密仪器之间,金属的质感与电路的脉络交织成一幅科技画卷。这里没有炫目的光效,只有仪器低鸣的运转声和沉静专注的背影。陈忠伟说:“我们从2008年底开始布局锂电池研发,那时候全世界的电动汽车才刚刚起步。经过十几年发展,我国电动汽车相关技术已处于世界领先水平。”这份坚持与执着,正推动着中国能源革命不断向前。










