先進電池碳中和技術 | 從全生命周期解碼電池產業的綠色未來

在全球氣候變化日益加劇、碳中和成為各國共同使命的今天，能源存儲技術的低碳化轉型已不再是選擇題，而是必答題。作為電動汽車、大規模儲能、便攜式電子設備的核心支撐，先進電池產業正站在機遇與挑戰并存的十字路口。如何從全生命周期視角系統評估電池的碳足跡？如何在生產、使用、回收各環節實現降碳減碳？如何以技術創新驅動電池產業的可持續發展？

《先進電池碳中和技術》為這些問題提供了系統性的科學答案。這部由北京理工大學李麗教授、陳人杰教授及北京化工大學趙逸副教授領銜撰寫的專著，聚焦先進電池全生命周期的碳中和技術與策略，融合國內外前沿研究與實踐案例，為電池產業實現綠色轉型、服務國家“雙碳”目標提供了堅實的理論支撐和實踐指南。

《先進電池碳中和技術》

內容簡介

本書旨在探討先進電池全生命周期的碳中和技術與策略，以應對全球氣候變化和環境可持續發展中的機遇與挑戰。

本書系統介紹先進電池生產、使用和廢棄階段的碳排放情況，分析碳排放的主要來源和影響因素；針對其不同生命周期階段的碳排放特點，提出碳捕集與封存技術、生物固碳、直接空氣捕捉等系列碳中和技術和策略，梳理出其全生命周期碳中和技術與策略的挑戰和前景；通過案例分析和實證研究，展示具有代表性的碳中和實踐案例，為電池產業實現碳中和提供了參考和借鑒。

本書結構清晰，由淺入深，適用于電池上下游企業和相關科研與政府機構的人員參考，也可作為高等院校新能源材料與器件、碳中和科學與工程、環境工程、化學化工、冶金等專業師生的教學和學習參考書。

核心亮點

1

全生命周期視角的碳足跡評估

系統構建先進電池全生命周期評價體系，從原材料提取、電池制造、運輸、使用到報廢回收各環節，精準核算碳排放來源與強度。書中詳細介紹了鋰離子電池、鈉離子電池、鋅離子電池、鉀離子電池、鎳氫電池、鋰金屬電池、液流電池等多種電池技術的生命周期環境影響，為電池產業低碳化轉型提供量化依據。

2

覆蓋多技術路線的低碳制備與固碳技術

針對電池生產環節的碳排放痛點，提出源頭減碳、過程降碳、末端固碳的全流程低碳制備技術；創新性地探討二氧化碳催化還原、二氧化碳儲能固定等固碳再利用技術，將碳捕集與電池材料制備、儲能應用有機融合，開辟電池產業“變廢為寶”的新路徑。

3

清潔低碳應用場景的多元化拓展

系統闡述先進電池與風能、氫能、核能、太陽能、生物質能等清潔能源的聯用技術，展望其在新能源汽車、軌道交通、電動飛行器、兆瓦級儲能等新型能源交通和儲能領域的廣闊應用前景，為構建清潔低碳、安全高效的能源體系提供技術支撐。

4

退役電池低碳回收與資源循環的完整閉環

針對退役電池的“城市礦山”價值，系統梳理梯次利用、智能拆卸、火法冶金、濕法冶金、修復再生等資源循環技術，分析回收經濟成本，構建從健康狀態評估、快速分選、均衡修復到內部重組、一致性評價的完整技術鏈條，推動電池產業從“開采-制造-廢棄”線性模式向“制造-使用-回收-再生”循環模式轉變。

5

綠色低碳技術專利態勢與文獻計量分析

基于全球綠色低碳電池專利數據，揭示先進電池綠色低碳技術專利授權態勢與競爭格局；通過對相關文獻的數據挖掘與深度解析，總結制造減碳、使用減碳、回收減碳的研究熱點與發展趨勢，為產業界和科研機構提供前瞻性技術布局參考。

作者團隊

主要作者簡介

李 麗

北京理工大學教授、博士生導師。入選教育部長江學者特聘教授、英國皇家化學學會會士、教育部新世紀優秀人才、北京市優秀人才、北京市科技新星、科睿唯安“全球高被引科學家”、愛思唯爾“中國高被引學者”。長期從事電池回收與資源循環、先進電池材料等研究。主持國家和省部級科研項目30余項，發表SCI論文300余篇，獲國家發明專利授權20余項、軟件著作權5項。出版專著4部：《動力電池梯次利用與回收技術》《鋰離子電池回收與資源化技術》《可再生能源導論》《綠色能源材料導論》。擔任工業和信息化部新能源退役電池綠色供應鏈技術應用重點實驗室學術委員會副主任、北京市資源強制回收環保產業技術創新戰略聯盟專家委員會副主任；國際IEEE PES儲能技術委員會（中國區）常務理事；中國有色金屬學會理事會理事等。獲省部級科學技術獎一等獎5項。

趙 逸

北京化工大學副教授、碩士生導師。主要從事先進水系二次電池及其關鍵材料設計與機理研究。承擔國家自然科學基金青年項目、國家自然科學基金面上項目、山東省自然科學基金青年項目、博士后面上資助基金、國家重點實驗室開放課題、中石油深圳新能源研究院有限公司橫向課題等多項。發表SCI 論文40余篇，獲授權發明專利10項。

陳人杰

北京理工大學教授、博士生導師。入選教育部長江學者特聘教授、中國工程前沿杰出青年學者、北京高等學校卓越青年科學家計劃、英國皇家化學學會會士。擔任中國材料研究學會副秘書長（能源轉換及存儲材料分會秘書長）、中國硅酸鹽學會固態離子學分會理事、國際電化學能源科學院（IAOEES）理事等。主持承擔了國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃項目、863計劃項目、中央在京高校重大成果轉化項目等課題多項。發表SCI論文500余篇；獲國家發明專利授權70余項、軟件著作權10余項，出版學術專著3部。獲國家技術發明獎二等獎1項、部級科學技術獎一等獎6項。

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《先進電池碳中和技術》通過系統的理論闡述、詳實的數據分析和豐富的案例研究，生動詮釋了電池產業如何在“雙碳”目標引領下實現綠色轉型與可持續發展。它不僅是先進電池領域碳中和技術的集大成之作，更是產學研協同創新、服務國家重大戰略需求的典范成果。

翻開這本書，您將看到的不僅是一項項前沿技術，更是一幅從全生命周期視角構建電池產業綠色生態、推動能源革命與可持續發展的壯麗藍圖。

本文摘自《先進電池碳中和技術》（李麗,趙逸,陳人杰著. -- 北京 : 科學出版社, 2026.3.）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

（本文編輯：王佳婧）

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