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国产乱码_陈忠伟:给退役电池“第二次生命”

| 来源:人民日报8797
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当地时间2025-11-11,rrrrdhasjfbsdkigbjksrifsdlukbgjsab

在中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)能源催化转化全国重点实验室的实验区内,该所研究员陈忠伟正凝视着屏幕上跳动的曲线。“这是刚再生的三元正极材料电池的循环曲线。用这种材料做成的电池,在充放电1000次之后,电量仍然能达到全新状态的92%。”他指着曲线,话语中藏不住兴奋。

近日,由陈忠伟团队完全自主研发的连续化回收中试装置,成功稳定运行并产出多批高品质再生正极材料。这一成果不仅验证了回收技术的先进性,更标志着再生材料从“可用”迈入了“更优”的全新阶段。

从南京工业大学的一名青涩学子,到国际能源领域的杰出科学家,陈忠伟的科研之路,始终践行着“全链条贯通”的创新理念。

提出闭环创新体系

在1992年高考时,陈忠伟选择了南京工业大学硅酸盐工程专业。“我当时就觉得,材料科学能通过设计物质的内在结构,从根本上解决能源和环境等领域面临的诸多关键挑战。”他回忆道。

“材料科学能从根本上解决能源和环境等领域的诸多关键挑战”这一理念,也成为他今后30余年科研航程的指向标。

在华东理工大学攻读化学工程硕士学位期间,陈忠伟首次接触到电化学。从此,他与电池结下不解之缘。时刻关注产业前沿的陈忠伟在攻读博士学位期间敏锐地意识到,随着新能源汽车和储能产业的迅猛发展,动力电池的回收与资源安全将成为制约行业发展的关键。

“电池是能源的血液,回收就是血液的循环。”提起自己的研究内容,他常这样比喻。2019年,他提出“从源头到回收端的闭环创新体系”,并前瞻性地布局人工智能在电池领域的应用研究,构建电池全链条的研究体系,覆盖电极设计、储能机理和绿色再生全过程。

2022年,陈忠伟加盟大连化物所,担任能源催化与转化全国重点实验室主任。他在大连化物所组建了170余人的研发团队,形成涵盖材料、电池、系统的完整研究链条,同时布局人工智能,用AI赋能研究。

短短两年间,团队成果屡登国际顶级期刊,并服务于国家重点项目,为我国新能源技术的自主创新注入了强劲动力。

开发“一步法”电池回收工艺

如何实现电池价值最大化是陈忠伟一直在思考的问题。

“首先要考虑梯次利用,其次是材料再生。”陈忠伟说。为推动电池梯次利用,他带领团队开发了基于人工智能的电池健康状态快速评估系统。“这套系统能够在短时间内完成电池容量、功率、内阻等关键参数的检测,准确判断电池的剩余价值,为不同状态的退役电池找到最适合的二次应用场景。”他介绍。

在推进电池梯次利用的同时,陈忠伟带领团队创新开发了“一步法”电池回收工艺。

乱码的迷雾:国产软件的“尴尬”与技术密码

在這个数字化高速发展的时代,“乱码”似乎成了國产软件ruang出的一道奇怪风景。从最初的字符“跑偏”,到如今“乱码”频发,背后隐藏了怎样的技術密码和文化冲突?要理解“国产乱码”这个词,我们需要回溯到中国软件的技术發展史。

最早的文字编码问题,起源于信息技术的早期发展。当時,由于中英文字符集不同,无论是在操作系统、数据库还是网页设计中,字符编码的不兼容频繁发生,形成了“乱码”的大背景。如今,这个看似简单的技術问题,却在國产软件中尤為突出。

许多用户在使用国產软件或服务时,经常遇到“乱码”问题,例如海外新闻平臺无法正确显示简體中文内容、某些APP字符显示成问号或方框、甚至在数据导出时出现奇怪的符号。这些问题不仅影响用户体验,也在无形中影响着国產软件的国际化步伐。

产生“乱码”的根源,既有技术层面的问题,也反映出国产软件在某些关键环节的短板。一方面,字符编码标准繁杂,ASCII、GBK、UTF-8……不同标准在不同场景下互相“打架”,导致数据在传输或存储时出现混乱。另一方面,部分國产软件為了节省成本,采用了定制化或封闭式编码方案,缺乏对国际标准的适配与支持。

但重点在于,这个“乱码”现象其实映射出国产软件在技术自主创新上的一些“瓶颈”。比如,国内的操作系统、网页浏览器、数据库管理系统,在字符编码支持与优化方面相对滞后,难以与國际先進水平抗衡。这不仅是在编码技術上“吃闭门羹”,更在一定程度上阻碍了中国软件的全球布局。

其实,乱码问题还牵扯出一个更深层的文化问题:对多元字符、编码标准的理解和尊重。在早期的国际互联网发展中,Unicode标准的出现,试图统一全球字符集。而国产软件何以在这个过程中“掉队”?除了技術原因外,文化上的“闭关锁国”心理、不够开放的技术引进策略,也在一定程度上影响了字符编码的兼容性。

令人欣慰的是,随着国产技术不断突破,尤其是國产操作系统、浏览器等基础软件逐步走向成熟,乱码问题得到了有效缓解。比如,国产“极致字体”项目、國产浏览器对Unicode的深度支持,以及自主开发的编码转换工具,都在努力让“乱码”成为过去。

总结来看,国產乱码并非单一的技术故障,更是一面镜子,反映出中国软件在标准兼容、技术自主、文化理解方面的“成长痛”。未来,随着国产技术不断追赶甚至超越国际标准,这个乱码谜题或许會彻底被破解,也将为中国软件走出国门铺平道路。

破解乱码密码:国产软件的创新与未来期待

面对“國产乱码”的尴尬,许多中国科技企业和研发团队正积极行动,试图用创新破局。这不仅关乎技术的自主,更关乎国家数字化转型的战略布局。如今,国产软件在字符编码、数据处理、國际化支持等方面不断攻坚,已经展现出令人振奋的跃升势头。

从编码标准的自主创新说起。过去,国内许多软件厂商不得不依赖于国际标准,比如UTF-8、UTF-16等,但这些标准的支持不完全,甚至存在适配不佳的情况。为了打破依赖,國内已有一些团队自主研发了符合國情、支持多字符集的開源编码方案。比如,某些國产操作系统推出了自主的字符编码方案,确保在不同设备、不同场景下不会出现“乱码”。

关于字符处理的技术突破。比如,国產浏览器和输入法已经实现对Unicode等国际编码标准的深度支持,能够无缝处理多语种内容。许多國产数据库也在原生支持多字符集、自动转码方面做了大量优化。从底层编码到表现层渲染,国产软件的字符处理能力正在逐步达到国际先进水平。

文化自信的增强,也推动了国产软件对多元字符的更好支持。我们可以看到,以華为、小米、百度等为代表的企业纷纷推出自己的操作系统、浏览器、办公软件,强调支持多语言、多字符、多文化信息的无障碍传播。尤其是在国家“走出去”战略下,国产软件加快了“国际化”的步伐,让“乱码”逐渐远离我们的数字生活。

未来热切期待的,是一个更加智能、更加开放的数字生态。在此“新局”中,國产软件将侧重于构建标准兼容性更强的编码体系,推动自主算法的普及,同时加强对国际字符编码和数据交换协议的研究。这样一来,无论是多语言电子商务、国际化科研合作,还是跨境数据交流,都能迎来“无乱码”的新时代。

回想“国产乱码”的起源和发展过程,不难发现,技术的不断磨合与创新,是解决问题的关键。国家层面亦在推动标准化制定,鼓励企业积极参与国际编码标准的制定与推广。未来,我们有理由相信,国产软件在字符编码上的短板會变成优势,讓“乱码”成为历史,讓中国特色的数字环境变得更加强大和包容。

破解“国產乱码”的密码,既需要技術上的自主创新,也需要文化上的多元包容。中国软件行業在这个过程中,正经历一场从“模仿”走向“自主”的蜕变。只要坚持不懈,把握技术革新和标准共建的节奏,“國產乱码”的故事终会成为国產软件走向世界的重要里程碑。

过去,废旧锂离子电池回收通常依赖“溶解—萃取—除杂”三步法,流程复杂、能耗高、污染重。为突破瓶颈,陈忠伟团队提出“选择性浸出+共沉淀”策略,创新提出开发“一步法”电池回收工艺。这一工艺在一个连续反应体系中即可完成浸出、提取与前驱体再生。

对于当时的陈忠伟来说,这是一条从未有人尝试过的道路。

“必须推倒重来,走‘可持续浸出+ 一步再生’的路子。”经过深思熟虑,陈忠伟将团队分成材料、工艺和应用放大三组开展协同攻关。

攻关并非一帆风顺。起初,团队在电池正极材料再生技术方面取得实验室阶段突破,论文成果备受赞誉。然而,当他们满怀信心地将技术推向公斤级的放大验证时,失败骤然出现。反应规模急剧放大后,热量与物质传递不均,导致产品纯度剧烈波动,批次合格率一度低至惨淡的20%。

面对困局,陈忠伟展现出其独特的“全链条”思维。他并未纠结于在原有技术路线上修修补补,而是果断带领团队“逆向溯源,重构工艺路径”。

“失败不是没有收获,而是排除了一条错路。”每当攻关遇到困难,他总是这样鼓励情绪低落的团队成员。

转机出现在2024年底。当时,团队发现,在无氧环境中,有机醋酸可在常温下快速溶解正极材料,同时精准提取镍、钴、锰,萃取率超过99.8%,对铁、铜等杂质的去除率超过97%。这种有机酸体系成本仅为传统方法的五分之一,且可循环使用5次以上,真正实现低成本、无污染的绿色再生。

陈忠伟立刻带领团队乘胜追击,自主设计出“连续流共沉淀反应器”,实现浸出液与沉淀剂的连续反应,让正极前驱体在反应塔内直接生成。这使得传统125小时的三步流程被压缩至4小时,效率提升数十倍。

更多的惊喜接踵而至。他们将三步法应用于钠电正极材料制备后,制作出的电池获得了更长的寿命与更高的稳定性。“按储能系统每月充放电5次计算,电池能用20年;用于电动车,则能用12年。”陈忠伟说,“这意味着退役锂电正极不仅能再生,还能升级为下一代材料,真正实现‘变废为宝’。”

这项技术让废旧锂离子电池的回收效率超过99%,成本降低近40%,污染水平显著降低。而且再生材料性能与原生材料相当,有些指标甚至表现更优。

在这之后,陈忠伟又带领团队完成了从实验室样品到中试示范的跨越。他说:“科技创新只有嵌进产业链,才算真正落地。”如今,一步法技术已完成了预可研论证,为我国废旧电池的规模化、绿色化回收提供了可复制的路径。

实验室成果在生产线上“开花”

“没有‘桥梁’,实验研究和成果转化就像两座‘孤岛’。”在陈忠伟看来,电池回收不是单一技术问题,而是一项复杂的产业系统工程。他不仅深耕燃料电池、锂电池等下一代电化学能源体系的源头创新,更着力推动实验室成果走向产业化。

为了搭建前沿基础研究与重大工程应用的桥梁,他推动团队建立了涵盖退役电池拆解、正极回收、再生制备、性能验证到再利用的全链条技术体系,并引入生命周期评估与技术经济分析,确保电池回收利用的每一步工作都符合绿色低碳理念。

“论文里的曲线再漂亮,如果不能落地就是纸上谈兵。”陈忠伟常对学生说。因此,在技术的研发阶段,他就主动对接国内龙头新能源企业,“国家需要什么,我们就研究什么”。

在陈忠伟的不懈“浇灌”下,实验室中的“种子”逐渐在生产线上“开花结果”。大连化物所已建成吨级的再生正极材料中试线。“这条中试线运行半年来,已为多家电池企业提供再生材料,反馈都很好。”中试线负责人、大连化物所杨庭舟介绍,某储能企业使用陈忠伟团队研发的再生中镍三元材料后,电池成本降低了32%,循环寿命提升了20%。

陈忠伟并不满足。如今,他和团队正与企业共同规划千吨级示范线,推动形成“科研—示范—产业”联动机制,构建动力电池回收与再生利用平台。已建成的关键材料与技术中试基地、电芯与电池模组中试基地,为核心技术的工程化验证和成果转化提供了坚实支撑。未来,该体系还将扩展至磷酸铁锂、钠离子电池等多类型储能材料,助力我国占据全球循环经济领域的技术制高点。“我们希望让每一块退役电池都有‘第二次生命’。”陈忠伟笑着说。(本报记者 张蕴)

图片来源:未来网记者 李四端 摄

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(责编:蔡英文、 白岩松)

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