当地时间2025-11-10,rmwsagufjhevjhfsvjfhavshjcz
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。
随着智能家居设备的普及,家庭网络已经成为一个多设备、多协议的复杂生态。无论是智能电视、安防摄像头、智能音箱,还是联网的健康监测设备,背后都离不开一个共同的网络平台。但在便利的背后,风险也在悄然积聚。默认密码、未更新固件、远程管理開启、WPS等易被利用的设定、以及IoT设备的连通性漏洞,都会成为安全隐患的温床。
更复杂的环境还包括来路不明的应用、开放的访客网络与多设备之间的信任关系错位,這些都可能被不法分子利用,进而影响家庭成员的隐私、数据和日常使用體验。
从风险评估的角度看,家庭网络的核心挑战在于“分层防护”的缺失与“设备信任邊界不清”。一方面,路由器只是入口节点,若设备层的安全性薄弱,威胁就會穿透网络邊界;另一方面,许多人对IoT设备的默认设置、固件版本和权限控制并不敏感,导致潜在的攻击面被放大。
再者,随着远程办公、云存储和家庭娱乐的叠加,网络暴露面不断增大,攻击者可利用的入口也更多。这就要求我们在日常使用中,既要关注路由器、网关的防护,也要对连接到家庭网络的每一台设备保持关注。
合规的网络安全理念强调的是“可管理、可审计、可恢复”的体系。具體落地到家庭场景,可以从以下几个方面来实现:一是设备分区与最小权限原则。把IoT设备、办公设备、个人设备等分区管理,限制彼此之间的直接访问路径,降低横向扩散的可能性;二是固件与软件的更新制度。
确保路由器、网关、智能设备的固件更新成为常态,防止已知漏洞被长期利用;三是认证与加密。当网络存在敏感数据传输时,尽量使用强加密协议(如WPA3、OpenVPN/WireGuard等)并开启多因素认证(如果设备支持的话);四是可观测性与告警。
通过日志、流量监控等手段,能够在异常行為出现时及时發现并处置,而不是等问题扩大后再找寻原因。
在这样的框架下,选择合规的安全产品和简单可执行的日常做法尤为关键。对家庭用户而言,合规的安全策略并不等同于“购买更多硬件或复杂工具”,而是在日常使用中完成“简单、可重复、低干扰”的安全改造。例如:启用路由器自带的防火墙组件、禁用非必要的远程管理、统一进行固件更新、为不同设备设定独立的网络区域、并定期检查设备清单和权限设置。
这些措施并不需要成为技術专家才能执行,而是一个可持续的、人人都能理解和遵循的使用习惯。
在本文的第一部分,我们聚焦于风险认知与原则性构建。接下来Part2将把焦点落在具体的合规解决方案与落地步骤,帮助你把安全理念落到实处,构建一个更清晰、更受控的家庭网络环境,让技术的红利真正服务于家庭成员的安全与隐私,而非成为潜在的风险源头。
通过对设备、网络和使用行為的系统化管理,家庭网络可以在守护隐私的保持便利性与参与感。安全并非一蹴而就,而是每一天的小步骤累计起来的稳健防线。你可以把它当作一份家庭网络的“安全养成计划”,从现在开始,逐步形成可持续的防护习惯。Part2:如何部署合规的家庭网络安全解决方案(2025最新版思路)
要把家庭网络安全变成可执行的日常任务,最有效的路径是从“硬件-固件-设置-使用习惯”四个层面入手,搭建一个简单、可重复、可扩展的防护體系。下面给出一个实操清单,帮助你在不增加过多复杂度的前提下,稳步提升家庭网络的安全水平,同时确保合规、合法使用设备与服务。
一、选择与配置合规的网关设备
选用支持最新安全标准的路由器或网关。优先考虑支持WPA3、固件可定期更新、内置防火墙以及对VPN的原生支持的设备。关闭不必要的远程管理功能。避免将路由器管理界面暴露在公网上,改为局域网访问,必要时通过VPN进行远程管理。启用防火墙与入侵防护功能。
确保默认规则是“拒绝未授权访问”,对入站、出站流量進行合理的许可与限制。
二、网络分段与权限管理
将家庭网络分区:一个主网络用于普通设备,一个专门的IoT/智能家居网络,以及一个来宾网络。避免IoT设备和PC、手机等高价值设备直接互通。给设备设定不同的访问权限。对需要外部服务的设备,尽量使用只读或最小权限配置,降低潜在风险。管理账号及权限。
路由器账号应设置强密码,并开启两步验证(若设备支持);避免默认账号长期使用。
三、无线安全与隐私保护
启用WPA3加密,禁用WEP/WPA回退模式。确保网络传输具备较强的抵抗力。禁用USB/WPS等易被滥用的特性,或至少在不需要時关闭它们。设置访客网络并限制带宽和访问时间,减少未授权设备进入核心网络的可能性。定期轮换Wi-Fi密码,尤其在有新设备接入或家庭成员变动時。
四、设备与固件更新的日常化
设定自动更新策略(如设备固件和应用程序的更新)。不过要确保更新内容来自官方渠道,避免恶意仿冒。对IoT设备进行独立审视与固件版本核验,尽管某些设备无法直接联机更新,也要定期查看厂商公告,必要時替换不再维护的设备。
五、隐私保护与日志观测
启用简要但可用的日志监控功能,留意异常的访问和设备行为。对重要事件设置通知提醒,确保能够在第一时间获知异常。对个人数据进行最小化处理,尽量关闭不需要的雲端数据同步选项,审视每个设备的权限清单。使用端到端或企业级加密服务时,优先选择官方、受信任的提供商。
六、备份与灾难恢复
设定关键设备的配置备份机制,确保在固件更新、设备故障时能够快速恢复。保留重要场景的应急方案,如网络中断后的离线处理、VPN配置的快速替换等,以减轻突发事件带来的影响。
七、日常使用与教育
与家庭成员共同建立安全使用习惯,如不在不信任的应用中输入敏感信息、避免在陌生设备上保存账号凭据、定期检查家庭网络设置。将网络安全变成家庭活动的一部分,例如定期进行“家庭网络安全日”,共同检查设备清单、更新状态与日志。
通过以上步骤,你可以把“合规的家庭网络安全解决方案”落地为日常可执行的实践,而不是抽象的概念。2025年的网络环境要求我们在便捷性与安全性之间找到平衡点。安全并不等于复杂,它更多的是一种可持续的管理方式——从选购合规设备、到配置分区、再到日常的监测与习惯养成。
提醒一点:任何网络防护的成功都离不开持续的关注和更新。只要坚持对设备进行定期检查、对设置进行必要的调整、并保持对新威胁的敏感性,你的家庭网络就能在保持高可用性的获得稳定而安全的使用體验。这就是一个现代家庭应有的网络安全态度,也是对家人隐私与安全的负责方式。
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:人民网记者 潘美玲
摄
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