李劼在国际铝业界顶尖会议上作主旨发言。通讯员 摄华声在线全媒体记者 王铭俊
【名片】
李劼，1963年生，中南大学二级教授、博士研究生导师。曾任中南大学校长助理、冶金与环境学院院长、研究生院院长。现任低碳有色冶金国家工程研究中心主任。
长期从事智能铝冶金、新能源与储能工程等领域的研究与成果转化，获国家科学技术进步奖3项、授权发明专利380余项。
【故事】
12月6日，中南大学冶金馆，李劼办公室的灯又亮到了深夜。
他的手指，不时从铝电解槽数字孪生模型，切换到新能源电池材料的性能参数图谱上。
从驯服铝电解这头“工业电老虎”，到前瞻布局新能源材料与器件，再到培育新人，李劼的科研与育人“三重奏”，始终围绕“冶金+能源”展开。
驯服“工业电老虎”，为国家节能
铝产业是第一大有色金属产业。工业炼铝要靠铝电解，但铝电解的过程，又耗电巨大。
20世纪80年代，国内铝电解槽上，关键工艺参数像脱缰的野马，导致电耗居高不下。
1986年，李劼师从刘业翔院士，投身以铝电解节能减排为主要目标的智能冶金研究。
他一头扎进车间，边记录海量数据，边倾听老师傅的经验之谈，创造性地将数学公式与专家经验相结合，在国际上率先开发出铝电解智能模糊控制技术，为铝电解槽装上全分布式智能槽控机，控制住“脱缰的野马”。在典型应用中，让生产1吨铝平均节电341度。
本世纪初，传统工艺触及降耗极限。
铝电解过程能耗由电流效率和槽电压决定，国际铝业界长期将提高电效作为节能的主要手段，由于电效已被提升到理论极限值，进一步节能唯有降低槽电压。不过，两者之间存在冲突。
李劼率领团队搭建起复杂的铝电解“槽结构—工艺—控制器”综合仿真与实验系统，在虚拟与现实交互的世界中推演、测试着，终于找到了可消解冲突的“多维状态空间”，提出并开发“临界稳定控制”技术，在典型应用中使生产1吨铝又节电828度。
2015年开始，李劼率领团队，为大型铝电解槽装上分布式传感器，结合数字孪生与人工智能技术，将传感器采集到的数据转化为槽内物质浓度、温度等的动态分布信息。对铝电解槽的“CT透视”，不仅实现了电解槽管控技术的升级，进一步节能降碳，又为铝电解数字与智能工厂的构建提供了技术支撑。
2024年，国际铝业协会将李劼在上述3个发展阶段领衔创建的3大技术作为中国铝电解工业“并跑、领跑、全面领先”的代表性技术。目前，全球100多家铝厂累计应用李劼团队发明的智能槽控机4.55万台，覆盖国内65%、全球45%以上的铝产能。
前瞻布局新能源，为未来储能
20世纪末，在传统冶金实验室里，李劼决定带团队开拓锂离子电池材料研究。
他指着正在进行电解实验的槽子对团队成员说：“铝电解的‘电’，和未来汽车、储能要用的‘电’，源头都是对能量与材料的驾驭。”
“搞冶金是守业，可国家要有人闯新赛道。”李劼说。
破译“材料密码”，是在瓶瓶罐罐与高温炉窑间熬出来的。
“我们必须重新定义冶金的边界”，李劼告诉团队成员，冶金不只是从矿石资源中提取金属，还可以从资源出发，直接制备高性能、高价值材料。
尽管初期不断经历失败，但大家没有泄气。正是这份执着，让他们在本世纪初突破了高性能锂电正极材料钴酸锂的研制。依托该技术创建的企业，在国内最早向国外批量销售高性能钴酸锂产品。
此后，团队又将研究拓展到废旧锂电材料的回收利用，高比能动力锂电材料与器件、新一代太阳能电池材料、钠离子电池材料等的研发，并为新的技术创建了孵化型公司。
让年轻人“挑大梁”，为人才赋能
“我们选择做前沿且离产业化相对较近的研究。”李劼介绍，技术领先的背后有一支“学术型+工程型”人才并重的团队支撑。
走进李劼团队的实验室，流动着一种特别的温度。
青年教师李思敏从海外归来时，团队里经验丰富的“学长”不仅倾囊相授科研经验，更陪着她逐字逐句梳理思路、修改项目书。
“90后”卢洋入选2025年全球前2%顶尖科学家榜单时，第一时间跑到李劼办公室报喜。他清晰记得，刚入团队时自己对研究方向感到迷茫，是李劼拉着他坐在长椅上，聊起自己年轻时的科研往事。“那些故事里没有豪言壮语，只有面对具体问题时的执着和乐观。”卢洋告诉记者。
“团队不讲究论资排辈，敢于让我们‘挑大梁’。”32岁就破格晋升正高级教授的仲奇凡刚加入团队时，提出一个轻金属冶金与材料基因工程结合的创新思路，不少人觉得研究风险太高，李劼却认为：“年轻人的想法里藏着新可能，我们要给他们试错的空间。”他不仅为仲奇凡组建专项小组，还帮他协调实验设备和经费。
着眼行业长远发展，李劼早已察觉到传统工科在新兴产业浪潮中可能被边缘化的危机。李劼在担任中南大学冶金与环境学院院长期间，带领学院申报建设“新能源材料与器件”本科专业。如今，中南大学被业界赞誉为新能源“黄埔军校”，大批学生活跃在比亚迪、宁德时代等龙头企业。
铝电解的节能降碳、新能源材料的自主可控、青年人才的培育传承，构成了一条清晰的“主轴”，也诠释着一位“冶金+能源”科学家的使命与远见。
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来源：华声在线
