近日，廣州能源所袁浩然研究員團隊聯合北京工業大學吳玉鋒教授團隊、井岡山大學羅旭彪教授、北京師范大學黃國和教授等多家科企單位在頂級學術期刊Nature上發表重要研究成果。該研究針對鋰電池行業面臨資源稀缺性、技術快速變革等獨特挑戰，開發了鋰循環可計算一般均衡（LCCGE）模型，首次實現了自下而上的生命周期分析與自上而下的經濟建模方法的彌合，為全球鋰離子電池供應鏈中的“價值-排放悖論”提供了量化依據。

鋰離子電池作為能源轉型和交通電氣化的核心技術，電池制造以及循環利用對實現凈零排放目標至關重要。然而，鋰離子電池供應涉及多個國家，從澳大利亞和智利礦物開采到中國、韓國和歐盟金屬精煉最終到全球市場電池組裝，在全球形成了復雜的經濟和法規網絡，極大限制了關鍵金屬礦物的采購。迫在眉睫的礦產短缺中，先進的回收退役鋰離子電池技術極大地提高了工業效率并減少供應鏈的碳足跡，而設計電極材料生產和新興回收行業之間關鍵的系統性碳減排動態路徑聯系經常丟失。現有研究多聚焦于特定的回收階段或部分經濟系統，缺乏對政策調整、貿易動態和技術創新之間復雜的系統性分析，亟需一種能夠捕獲鋰離子電池回收過程級細節與宏觀經濟模型動態聯系的綜合性戰略框架，以制定全面且可持續的電池供應鏈深度脫碳策略。

鑒于此，該研究開發的LCCGE模型首次將生命周期評價的微觀技術細節與可計算一般均衡模型的宏觀經濟動態相結合，從而能夠精準模擬不同政策、技術及貿易策略對全球供應鏈經濟效益與環境足跡的連鎖效應。“價值-排放悖論”表明附加值較低的采礦環節，以18.78%的經濟價值貢獻，產生了38.52%的碳排放；附加值較高的正極材料生產環節，以34.82%的排放，創造了42.56%的經濟價值。這一結構性失衡表明，產業鏈脫碳的關鍵在于制造環節的重點治理，并迫切需要發掘循環經濟的減排潛力。通過對上千種復雜情景的系統性模擬研究，證實了單一的減排政策的效果相對有限且易引發“負擔轉移”等負面效應；并提出了一種實現產業深度脫碳的最優路徑，即“全球協同+區域定制”的綜合性戰略框架。該框架建議各國在技術、貿易和環境政策上展開跨區域合作，同時根據自身在供應鏈中的角色量身定制各自的循環經濟策略。研究提出的最優策略框架，為有效應對上述挑戰提供了協同治理機制。在該策略下，預計到2060年全球鋰電池供應鏈的平均排放強度可降低35.87%，其中中國的減排潛力可達42.35%，美國、歐盟的減排潛力也分別可達39.14%、37.28%。

近年來，袁浩然研究員團隊在新能源器件循環利用能力提升方面取得系列突破，此次成果標志著中國科學院廣州能源研究所在新能源產業可持續發展研究領域邁入國際前沿，為全球退役鋰離子電池供應鏈深度脫碳提供了科學藍圖。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09617-4

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