先進(jìn)電池碳中和技術(shù) | 從全生命周期解碼電池產(chǎn)業(yè)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(chǔ)技術(shù)的低碳化轉(zhuǎn)型已不再是選擇題，而是必答題。作為電動(dòng)汽車、大規(guī)模儲(chǔ)能、便攜式電子設(shè)備的核心支撐，先進(jìn)電池產(chǎn)業(yè)正站在機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的十字路口。如何從全生命周期視角系統(tǒng)評(píng)估電池的碳足跡？如何在生產(chǎn)、使用、回收各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)降碳減碳？如何以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)電池產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展？

《先進(jìn)電池碳中和技術(shù)》為這些問題提供了系統(tǒng)性的科學(xué)答案。這部由北京理工大學(xué)李麗教授、陳人杰教授及北京化工大學(xué)趙逸副教授領(lǐng)銜撰寫的專著，聚焦先進(jìn)電池全生命周期的碳中和技術(shù)與策略，融合國內(nèi)外前沿研究與實(shí)踐案例，為電池產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型、服務(wù)國家“雙碳”目標(biāo)提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐和實(shí)踐指南。

《先進(jìn)電池碳中和技術(shù)》

內(nèi)容簡介

本書旨在探討先進(jìn)電池全生命周期的碳中和技術(shù)與策略，以應(yīng)對(duì)全球氣候變化和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

本書系統(tǒng)介紹先進(jìn)電池生產(chǎn)、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(duì)其不同生命周期階段的碳排放特點(diǎn)，提出碳捕集與封存技術(shù)、生物固碳、直接空氣捕捉等系列碳中和技術(shù)和策略，梳理出其全生命周期碳中和技術(shù)與策略的挑戰(zhàn)和前景；通過案例分析和實(shí)證研究，展示具有代表性的碳中和實(shí)踐案例，為電池產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和提供了參考和借鑒。

本書結(jié)構(gòu)清晰，由淺入深，適用于電池上下游企業(yè)和相關(guān)科研與政府機(jī)構(gòu)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(xué)與工程、環(huán)境工程、化學(xué)化工、冶金等專業(yè)師生的教學(xué)和學(xué)習(xí)參考書。

核心亮點(diǎn)

1

全生命周期視角的碳足跡評(píng)估

系統(tǒng)構(gòu)建先進(jìn)電池全生命周期評(píng)價(jià)體系，從原材料提取、電池制造、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢回收各環(huán)節(jié)，精準(zhǔn)核算碳排放來源與強(qiáng)度。書中詳細(xì)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(shù)的生命周期環(huán)境影響，為電池產(chǎn)業(yè)低碳化轉(zhuǎn)型提供量化依據(jù)。

2

覆蓋多技術(shù)路線的低碳制備與固碳技術(shù)

針對(duì)電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放痛點(diǎn)，提出源頭減碳、過程降碳、末端固碳的全流程低碳制備技術(shù)；創(chuàng)新性地探討二氧化碳催化還原、二氧化碳儲(chǔ)能固定等固碳再利用技術(shù)，將碳捕集與電池材料制備、儲(chǔ)能應(yīng)用有機(jī)融合，開辟電池產(chǎn)業(yè)“變廢為寶”的新路徑。

3

清潔低碳應(yīng)用場景的多元化拓展

系統(tǒng)闡述先進(jìn)電池與風(fēng)能、氫能、核能、太陽能、生物質(zhì)能等清潔能源的聯(lián)用技術(shù)，展望其在新能源汽車、軌道交通、電動(dòng)飛行器、兆瓦級(jí)儲(chǔ)能等新型能源交通和儲(chǔ)能領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系提供技術(shù)支撐。

4

退役電池低碳回收與資源循環(huán)的完整閉環(huán)

針對(duì)退役電池的“城市礦山”價(jià)值，系統(tǒng)梳理梯次利用、智能拆卸、火法冶金、濕法冶金、修復(fù)再生等資源循環(huán)技術(shù)，分析回收經(jīng)濟(jì)成本，構(gòu)建從健康狀態(tài)評(píng)估、快速分選、均衡修復(fù)到內(nèi)部重組、一致性評(píng)價(jià)的完整技術(shù)鏈條，推動(dòng)電池產(chǎn)業(yè)從“開采-制造-廢棄”線性模式向“制造-使用-回收-再生”循環(huán)模式轉(zhuǎn)變。

5

綠色低碳技術(shù)專利態(tài)勢(shì)與文獻(xiàn)計(jì)量分析

基于全球綠色低碳電池專利數(shù)據(jù)，揭示先進(jìn)電池綠色低碳技術(shù)專利授權(quán)態(tài)勢(shì)與競爭格局；通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)挖掘與深度解析，總結(jié)制造減碳、使用減碳、回收減碳的研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)，為產(chǎn)業(yè)界和科研機(jī)構(gòu)提供前瞻性技術(shù)布局參考。

作者團(tuán)隊(duì)

主要作者簡介

李 麗

北京理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。入選教育部長江學(xué)者特聘教授、英國皇家化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才、北京市優(yōu)秀人才、北京市科技新星、科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”、愛思唯爾“中國高被引學(xué)者”。長期從事電池回收與資源循環(huán)、先進(jìn)電池材料等研究。主持國家和省部級(jí)科研項(xiàng)目30余項(xiàng)，發(fā)表SCI論文300余篇，獲國家發(fā)明專利授權(quán)20余項(xiàng)、軟件著作權(quán)5項(xiàng)。出版專著4部：《動(dòng)力電池梯次利用與回收技術(shù)》《鋰離子電池回收與資源化技術(shù)》《可再生能源導(dǎo)論》《綠色能源材料導(dǎo)論》。擔(dān)任工業(yè)和信息化部新能源退役電池綠色供應(yīng)鏈技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任、北京市資源強(qiáng)制回收環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會(huì)副主任；國際IEEE PES儲(chǔ)能技術(shù)委員會(huì)（中國區(qū)）常務(wù)理事；中國有色金屬學(xué)會(huì)理事會(huì)理事等。獲省部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)。

趙 逸

北京化工大學(xué)副教授、碩士生導(dǎo)師。主要從事先進(jìn)水系二次電池及其關(guān)鍵材料設(shè)計(jì)與機(jī)理研究。承擔(dān)國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、山東省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、博士后面上資助基金、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)。發(fā)表SCI 論文40余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)。

陳人杰

北京理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。入選教育部長江學(xué)者特聘教授、中國工程前沿杰出青年學(xué)者、北京高等學(xué)校卓越青年科學(xué)家計(jì)劃、英國皇家化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士。擔(dān)任中國材料研究學(xué)會(huì)副秘書長（能源轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)材料分會(huì)秘書長）、中國硅酸鹽學(xué)會(huì)固態(tài)離子學(xué)分會(huì)理事、國際電化學(xué)能源科學(xué)院（IAOEES）理事等。主持承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、863計(jì)劃項(xiàng)目、中央在京高校重大成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目等課題多項(xiàng)。發(fā)表SCI論文500余篇；獲國家發(fā)明專利授權(quán)70余項(xiàng)、軟件著作權(quán)10余項(xiàng)，出版學(xué)術(shù)專著3部。獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)。

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《先進(jìn)電池碳中和技術(shù)》通過系統(tǒng)的理論闡述、詳實(shí)的數(shù)據(jù)分析和豐富的案例研究，生動(dòng)詮釋了電池產(chǎn)業(yè)如何在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展。它不僅是先進(jìn)電池領(lǐng)域碳中和技術(shù)的集大成之作，更是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新、服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求的典范成果。

翻開這本書，您將看到的不僅是一項(xiàng)項(xiàng)前沿技術(shù)，更是一幅從全生命周期視角構(gòu)建電池產(chǎn)業(yè)綠色生態(tài)、推動(dòng)能源革命與可持續(xù)發(fā)展的壯麗藍(lán)圖。

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

（本文編輯：王佳婧）

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