当今中国连续多年稳居全球新能源汽车产销第一，动力电池产能也占据全球重要份额。退役电池的回收利用对于可持续（锂、钴、镍、锰等关键金属）资源和能源转型至关重要，然而，现有系统常常面临空间、技术和政策上的不匹配，限制了了环境效益。
近日，南昌大学田西教授团队联合谢菲尔德大学孟凡然副教授团队在Nature Sustainability上发文，提出了多尺度分析框架，该框架整合了机器学习、生命周期评估和空间集成情景建模，用于评估电池回收系统的环境足迹和资源回收潜力。
实现了电池退役趋势的高分辨率预测、回收技术的评估以及供需策略的优化。以全球最大的中国新能源汽车市场为案例，分析了覆盖全国 364 个城市、24 种电池化学体系、300余个动力电池回收项目中的退役电池流向。
研究表明，在2020年至2030年间，全国累计退役动力电池总量预计达到1667万-1999万吨。并呈现出东北—西南—西北的热点迁移的空间格局。省际协调可将处理能力利用率提高67.12%，但无法消除退役电池供应与可用处理能力之间的空间不匹配。在最优组合情景下，供需协同规划可使排放最高减少44%，锂回收量提升53%。
这项工作为设计低碳、高效的电池回收系统提供了可扩展的工具，有助于推动循环经济和能源转型。
Sustainable battery recycling through spatial and technological alignment.通过空间与技术协同实现可持续电池回收
图1：涵盖城市级退役动力电池预测、跨区域运输流动模拟、省级企业环境影响评估以及空间组合情景建模的研究框架
图2：2020-2030年中国退役动力电池规模变化
图3：2020-2030年中国退役动力电池时空分布及热点迁移轨迹
图4：不同跨区域协同情景下，中国退役动力电池流动路径
图5：不同跨区域协同情景下，中国正规回收企业产能利用情况
图7：2020-2030年，各省环境影响与再生金属可回收量
图8：52 种组合情景下，2020-2030年的减排潜力
图9：52 种组合情景下，2020-2030年的金属可回收潜力
图10：52 种组合情景下，TOP6省份的减排潜力
图11：52 种组合情景下，各省份的减排潜力热力值
图12：最佳情景下，2020-2030年锂、钴金属可回收量
Tian, X., Peng, F., McKechnie, J. et al. Sustainable battery recycling through spatial and technological alignment. Nat Sustain (2026). https://doi.org/10.1038/s41893-026-01851-6仅代表译者观点。若有误，请联系修改；若侵权，请联系删除！
