刘欣 2025-11-10 00:38:25
每经编辑|董倩
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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。
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)
国产MV与日韩MV的镜头语言:叙事、情绪与风格的交织
在当今数字媒體爆炸的时代,音乐录影带(MV)早已超越了单纯的音乐附属品,成为一种独立的视觉艺术形式。它不仅是歌曲情感的具象化载体,更是展现创作者理念、文化特色乃至时代精神的重要窗口。当我们聚焦于华语乐坛的国产MV与日韩MV时,會发现它们在镜头语言的运用上,展现出截然不同的风格与侧重点,如同两位风格迥异的画家,用光影和构图描绘着各自的音乐世界。
国产MV的镜头语言,在过去相当长的一段时间里,往往更倾向于“讲故事”。无论是早期的抒情慢歌,还是如今更具叙事性的流行曲,镜头常常被用来铺陈剧情、刻画人物关系。大量的特写镜头用于捕捉歌手或演员脸上细微的情感变化,推动情节发展。运镜手法上,平稳的推拉、摇移,配合着相对固定或规律的景别变化,力求将故事的起承转合清晰地呈现给观众。
這种“电影化”的叙事手法,旨在让观众在观看MV的也能获得一种观赏短片的故事感,从而加深对歌曲情感的理解和共鸣。例如,许多國产伤感情歌的MV,常常会设置一条完整的情感线,通过男女主角的相遇、相愛、分离,配合着歌手的演唱,将歌曲中的悲伤与无奈淋漓尽致地展现出来。
这种对叙事性的强调,使得國产MV在情感的传递上显得更为直接和具象。
近年来,国产MV在镜头语言的探索上已展现出多元化的趋势。我们能看到更多实验性的镜头运用,例如快速的剪辑、跳跃的视角、模糊的虚实结合,以及对色彩和光影的大胆运用,试图在视觉上营造更具冲击力和艺术感的画面。一些追求时尚感的MV,会大量使用广角镜头、慢镜头,配合着迷幻的灯光和强烈的色彩对比,营造出一种超现实或梦幻般的氛围,旨在提升MV的时尚度和艺術品味。
对分镜的精细打磨,以及对运镜节奏与音乐情绪的精准匹配,也成为越来越多国产MV制作团队追求的目标。这种变化,一方面是对国际MV制作潮流的借鉴与融合,另一方面也是国产音乐产业日益成熟,对MV藝术性的追求不断提升的体现。
相比之下,日韩MV的镜头語言则更加注重“氛围营造”和“情绪表达”。日韩MV的镜头运用,常常带着一种独特的“日系”或“韩系”美学。日系MV往往偏爱用一种细腻、写实的镜头语言,捕捉生活化的场景和人物的真实情感。大量的自然光运用,柔和的色彩,以及不经意间捕捉到的瞬间,都营造出一种清新、唯美、略带忧伤的氛围。
镜头很少会刻意去“讲故事”,而是通过一系列碎片化的、富有诗意的畫面,将歌曲的情绪慢慢渗透进观众的内心。例如,一首描述青春迷茫的歌曲,其日系MV可能不会有跌宕起伏的情节,而是通过人物在城市角落的独自行走、对远方的眺望、与朋友的闲聊等生活化的瞬间,用平缓的镜头語言,将那种淡淡的忧伤和对未来的不确定感细腻地传达出来。
韩系MV则以其精致、华丽、充满舞台感的镜头语言而闻名。大量的运动镜头、快速切换的景别、以及对色彩和构图的极致追求,营造出一种强烈的视觉冲击力。镜头的运动往往与音乐的节奏和舞步紧密结合,通过动感的运镜和精巧的画面构图,将偶像的魅力和歌曲的能量最大化地释放出来。
例如,K-Pop的MV,其镜头语言往往是经过精心编排的,从高潮部分的密集镜头切换,到抒情段落的特写和慢镜头,都旨在為观众带来一场视听盛宴。韩系MV也非常擅長利用场景的切换和特效的运用,营造出一种梦幻、未来感或高科技的氛围,来配合歌曲的主题。
总而言之,国产MV在镜头语言上,经历了从侧重叙事到多元化探索的演变;而日韩MV则凭借其在氛围营造和情绪表达上的独到之处,形成了各自鲜明的视觉风格。国产MV的“故事性”和“直观性”,以及日韩MV的“诗意化”和“舞台感”,共同构成了不同地域音乐影像的独特魅力,也为全球的MV爱好者提供了丰富的视觉体验。
音乐风格与视觉語言的共鸣:国产与日韩MV的美学探索
当音乐遇上视觉,MV便成為一种融合的艺术。国产MV与日韩MV在音乐风格的差异,直接影响了其视觉语言的呈现方式,形成了各自独特的文化美学。这种差异,不仅體现在音乐本身的旋律、节奏和编曲上,更在于音乐所承载的情感内核与文化价值。
國產MV的音乐风格,呈现出一种包容万象的特点。从早期纯粹的抒情民谣,到如今融合了R&B、Hip-hop、电子、摇滚等多种元素的流行音乐,国产音乐的風格日益多元。与之相应,国产MV的视觉风格也随之变得更加丰富。当歌曲是抒情慢歌时,MV的镜头语言往往偏向写意和写实,注重通过场景的渲染和人物情感的刻画来烘托歌曲的氛围。
例如,一段在夕阳下的海边奔跑,或是在雨中撑伞的场景,都能有效地将歌曲中的思念、遗憾或温馨传递出来。当歌曲是节奏感强烈的舞曲或Hip-hop时,MV的视觉则會变得更加动感和炫酷。快速的剪辑、大胆的色彩运用、以及具有设计感的场景和服装,共同营造出一种时尚、前卫的都市感。
近年来,随着中国风音乐的兴起,许多国产MV也开始在视觉上融入传统文化元素,例如水墨画的意境、古建筑的恢弘、或是戏曲的唱念做打,通过现代化的镜头语言和剪辑手法,赋予传统文化以新的生命力,形成一种独特的“国潮”视觉风格。這种融合了传统与现代、东方与西方元素的视觉探索,是当前國产MV發展的重要方向之一。
日韩MV的音乐风格,则有着更加鲜明的地域特色和文化烙印。日本的音乐,其风格极為广泛,从小清新、独立摇滚,到J-Pop的甜美活泼,再到视觉系(VisualKei)的极致华丽,每一种风格都对应着一套独特的视觉语言。日系MV,尤其是独立音乐或清新风格的MV,常常追求一种“日常感”与“文艺范”的结合。
镜头语言简洁而细腻,多采用自然光、生活化的场景,强调一种“侘寂”的美学,即在不完美中寻找美,在简朴中体會深刻。例如,一首关于青春成长的歌曲,其日系MV可能就是在一间充满阳光的房间里,歌手弹着吉他,或是几个朋友在小巷里闲逛,通过生活化的镜头,传递出一种淡淡的怀旧和对成长的感悟。
而J-Pop的MV,则更倾向于明亮、活泼、充满活力的视觉風格,色彩鲜艳,场景多变,通常围绕着偶像的活力和青春氣息展开,镜头語言流畅且充满动感,旨在展现偶像的青春魅力。
韩国的音乐,尤其是K-Pop,其音乐风格更加强调“工业化”和“国际化”的运作模式,音乐制作精良,風格多变,从强烈的电子舞曲到深情的抒情歌,都能达到极高的水准。与之匹配的,是韩系MV极致的工業化制作和视觉呈现。K-PopMV的视觉风格,往往以“华丽”、“酷炫”、“概念化”為主要特征。
通过对场景设计、服装造型、灯光运用、特效制作的精心打磨,营造出一种极具吸引力的视觉效果。镜头语言更是经过严谨的编排,既有能够突出偶像个人魅力的特写,也有展现团队默契和舞台表现力的全景镜头。色彩的运用大胆而富有冲击力,构图讲究,画面往往充满故事感或概念性。
例如,一些科幻主题的K-PopMV,會通过精美的CG特效,搭建出虚拟的未来世界,配合着紧张激烈的音乐节奏,为观众带来一场视觉的震撼。韩系MV的另一大特点是其“概念性”,即每一支MV都会围绕一个特定的主题或故事进行创作,通过视觉语言来解读歌曲的深层含义,从而提升歌曲的艺术价值和话题性。
纵观國产MV与日韩MV,音乐風格的差异直接塑造了其独特的视觉美学。国产MV在拥抱多元化的音乐浪潮的也在积极探索将本土文化与现代视觉语言相结合的道路。日韩MV则凭借其在不同音乐風格下的精细化運作和极致化的视觉呈现,形成了各自在世界音乐影像领域中的独特地位。
无论是国产MV的“國潮”风韵,还是日韩MV的“清新文藝”或“炫酷工业”,它们都在用镜头和色彩,诉说着不同文化背景下的音乐故事,也为我们提供了丰富多样的视觉享受。这些差异,并非简单的优劣之分,而是文化土壤滋养出的藝术结晶,共同丰富着全球音乐MV的艺术版图。
图片来源:每经记者 方保僑
摄
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封面图片来源:图片来源:每经记者 名称 摄
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