先进电池碳中和技术 | 从全生命周期解码电池产业的绿色未来

在全球气候变化日益加剧、碳中和成为各国共同使命的今天，能源存储技术的低碳化转型已不再是选择题，而是必答题。作为电动汽车、大规模储能、便携式电子设备的核心支撑，先进电池产业正站在机遇与挑战并存的十字路口。如何从全生命周期视角系统评估电池的碳足迹？如何在生产、使用、回收各环节实现降碳减碳？如何以技术创新驱动电池产业的可持续发展？

《先进电池碳中和技术》为这些问题提供了系统性的科学答案。这部由北京理工大学李丽教授、陈人杰教授及北京化工大学赵逸副教授领衔撰写的专著，聚焦先进电池全生命周期的碳中和技术与策略，融合国内外前沿研究与实践案例，为电池产业实现绿色转型、服务国家“双碳”目标提供了坚实的理论支撑和实践指南。

《先进电池碳中和技术》

内容简介

本书旨在探讨先进电池全生命周期的碳中和技术与策略，以应对全球气候变化和环境可持续发展中的机遇与挑战。

本书系统介绍先进电池生产、使用和废弃阶段的碳排放情况，分析碳排放的主要来源和影响因素；针对其不同生命周期阶段的碳排放特点，提出碳捕集与封存技术、生物固碳、直接空气捕捉等系列碳中和技术和策略，梳理出其全生命周期碳中和技术与策略的挑战和前景；通过案例分析和实证研究，展示具有代表性的碳中和实践案例，为电池产业实现碳中和提供了参考和借鉴。

本书结构清晰，由浅入深，适用于电池上下游企业和相关科研与政府机构的人员参考，也可作为高等院校新能源材料与器件、碳中和科学与工程、环境工程、化学化工、冶金等专业师生的教学和学习参考书。

核心亮点

1

全生命周期视角的碳足迹评估

系统构建先进电池全生命周期评价体系，从原材料提取、电池制造、运输、使用到报废回收各环节，精准核算碳排放来源与强度。书中详细介绍了锂离子电池、钠离子电池、锌离子电池、钾离子电池、镍氢电池、锂金属电池、液流电池等多种电池技术的生命周期环境影响，为电池产业低碳化转型提供量化依据。

2

覆盖多技术路线的低碳制备与固碳技术

针对电池生产环节的碳排放痛点，提出源头减碳、过程降碳、末端固碳的全流程低碳制备技术；创新性地探讨二氧化碳催化还原、二氧化碳储能固定等固碳再利用技术，将碳捕集与电池材料制备、储能应用有机融合，开辟电池产业“变废为宝”的新路径。

3

清洁低碳应用场景的多元化拓展

系统阐述先进电池与风能、氢能、核能、太阳能、生物质能等清洁能源的联用技术，展望其在新能源汽车、轨道交通、电动飞行器、兆瓦级储能等新型能源交通和储能领域的广阔应用前景，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供技术支撑。

4

退役电池低碳回收与资源循环的完整闭环

针对退役电池的“城市矿山”价值，系统梳理梯次利用、智能拆卸、火法冶金、湿法冶金、修复再生等资源循环技术，分析回收经济成本，构建从健康状态评估、快速分选、均衡修复到内部重组、一致性评价的完整技术链条，推动电池产业从“开采-制造-废弃”线性模式向“制造-使用-回收-再生”循环模式转变。

5

绿色低碳技术专利态势与文献计量分析

基于全球绿色低碳电池专利数据，揭示先进电池绿色低碳技术专利授权态势与竞争格局；通过对相关文献的数据挖掘与深度解析，总结制造减碳、使用减碳、回收减碳的研究热点与发展趋势，为产业界和科研机构提供前瞻性技术布局参考。

作者团队

主要作者简介

李 丽

北京理工大学教授、博士生导师。入选教育部长江学者特聘教授、英国皇家化学学会会士、教育部新世纪优秀人才、北京市优秀人才、北京市科技新星、科睿唯安“全球高被引科学家”、爱思唯尔“中国高被引学者”。长期从事电池回收与资源循环、先进电池材料等研究。主持国家和省部级科研项目30余项，发表SCI论文300余篇，获国家发明专利授权20余项、软件著作权5项。出版专著4部：《动力电池梯次利用与回收技术》《锂离子电池回收与资源化技术》《可再生能源导论》《绿色能源材料导论》。担任工业和信息化部新能源退役电池绿色供应链技术应用重点实验室学术委员会副主任、北京市资源强制回收环保产业技术创新战略联盟专家委员会副主任；国际IEEE PES储能技术委员会（中国区）常务理事；中国有色金属学会理事会理事等。获省部级科学技术奖一等奖5项。

赵 逸

北京化工大学副教授、硕士生导师。主要从事先进水系二次电池及其关键材料设计与机理研究。承担国家自然科学基金青年项目、国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金青年项目、博士后面上资助基金、国家重点实验室开放课题、中石油深圳新能源研究院有限公司横向课题等多项。发表SCI 论文40余篇，获授权发明专利10项。

陈人杰

北京理工大学教授、博士生导师。入选教育部长江学者特聘教授、中国工程前沿杰出青年学者、北京高等学校卓越青年科学家计划、英国皇家化学学会会士。担任中国材料研究学会副秘书长（能源转换及存储材料分会秘书长）、中国硅酸盐学会固态离子学分会理事、国际电化学能源科学院（IAOEES）理事等。主持承担了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、863计划项目、中央在京高校重大成果转化项目等课题多项。发表SCI论文500余篇；获国家发明专利授权70余项、软件著作权10余项，出版学术专著3部。获国家技术发明奖二等奖1项、部级科学技术奖一等奖6项。

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《先进电池碳中和技术》通过系统的理论阐述、详实的数据分析和丰富的案例研究，生动诠释了电池产业如何在“双碳”目标引领下实现绿色转型与可持续发展。它不仅是先进电池领域碳中和技术的集大成之作，更是产学研协同创新、服务国家重大战略需求的典范成果。

翻开这本书，您将看到的不仅是一项项前沿技术，更是一幅从全生命周期视角构建电池产业绿色生态、推动能源革命与可持续发展的壮丽蓝图。

本文摘自《先进电池碳中和技术》（李丽,赵逸,陈人杰著. -- 北京 : 科学出版社, 2026.3.）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

（本文编辑：王佳婧）

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