退役锂电池的“拆解手术”，济南大学用“激光+AI”打通回收堵点

随着新能源汽车产业快速发展，锂电池产量与报废量呈现爆发式增长。数据显示，2025年全球退役锂电池产生量已超过180万吨，预计到2030年将突破480万吨。这些电池中蕴藏着锂、钴、镍等战略性金属资源，但有机电解液若处理不当，不仅会造成有毒物质泄漏，更可能引发火灾、爆炸等安全事故。

如何安全、高效、绿色地回收退役锂电池？6月12日上午，在山东省人民政府新闻办公室举行的“奋进‘十五五’ 科创赢未来”科技工作者专题记者见面会上，济南大学前沿交叉科学研究院院长周伟家给出了一份“激光+AI”的创新答卷。

闭门造车差点走进死胡同

“我们认为锂电池形状规整，精细化拆解难度不高，”周伟家坦言，仅凭主观设想研判产业痛点，闭门造车式开展研究，走了不少弯路。当他们深入对接企业后才发现，市场上回收的电池型号、规格不一，固定拆解工艺根本无法适配实际生产工况。

在退役锂电池资源化利用领域，目前产业发展面临不少技术制约。

首先，各类电池规格、结构不一，自动化拆解技术落地难；其次，行业依靠人工操作，不仅作业效率低，锂电池易燃易爆的属性也带来了突出的安全生产隐患；此外，电池拆解后，电极材料和金属集流体的高效剥离，也是需要突破的技术难点。

找准产业真实需求后，团队迅速调整方向，打造了一体化解决方案：通过人工智能视觉识别技术对不同型号电池自动分类，搭配激光智能拆解系统完成精细拆解，再利用激光诱导击穿光谱技术判定电极材料剥离效果。

这项技术摒弃了传统湿法冶金和物理破碎模式，可在安全、绿色、低能耗条件下，将金属集流体、正负极电极材料、隔膜等部件高效分离，大幅提升锂、钴、镍等战略性金属的回收利用率。

学科交叉，破解系统性问题

周伟家坦言，这类产业难题属于典型的跨领域系统性问题，仅靠单一学科无法破解。

为此，团队汇聚了锂电池研发、人工智能视觉识别、激光加工与光谱检测等多领域专业人才，依托学科交叉优势完成了跨界攻关。

目前，团队已承担20余项国家、省部级重点项目，相关研究先后获得山东省自然科学奖二等奖、山东省青年科技奖等多项科研奖项。发表100多篇高质量科研论文，授权30多项国家发明专利。立足山东本地产业布局，落地5个校企联合研究院，获批概念验证中心和省级重点实验室，围绕绿色能源产业升级进行联合攻关。

通过近十年的产学研合作，周伟家总结出一套行之有效的方法论：

一是强化产业需求牵引的选题机制，发挥“揭榜挂帅”项目优势，让高校科研从“论文导向”转向“产业需求导向”，确保研发成果从诞生之初就具备落地潜力。二是充分发挥山东省概念验证中心的作用，为成果转化提供工程化验证的载体，打通实验室成果到产业化落地“最后一公里”，解决实验室成果“能做出来、但放大不了”的问题。三是明确知识产权与利益分配规则，消除顾虑，让校企双方敢合作，愿意合作，实现风险共担、利益共享。

“未来，我们团队将继续深挖激光制备与新能源器件原创技术，以硬核科研成果助力全省能源产业转型升级，用科技创新践行科技工作者报国为民的使命担当。”周伟家说。

“十五五”期间，山东将锚定新能源、动力电池、循环经济等省内重点优势赛道，聚焦退役锂电池智能化拆解与资源化利用，构建“企业出题、高校解题、市场验题、政府托底”的全链条校企产学研机制，成功跨越科技成果转化的“死亡之谷”。

（大众新闻记者 戴岳 王亚楠 实习生 钟成莹）