一、【科学背景】
锂离子电池对全球脱碳意义重大，在能源转型和交通电气化进程中作用关键，其市场规模预计从2020年到2030年大幅增长。不过，它的供应链存在不少问题：
碳排放与价值创造不平衡：生产锂离子电池会产生大量碳排放，从采矿到正极合成等环节的碳足迹能抵消其使用阶段的环保优势。而且，供应链存在“价值-排放悖论”，上游采矿排放多但创造的经济价值少，下游阴极生产排放相对少却创造了较多经济价值。
供应链地域分散管理难：锂离子电池供应链分布在多个国家，矿产在澳大利亚、智利等地开采，在中国、韩国等国精炼，然后全球组装。这种分散的供应链使得碳排放分布不均衡，碳核算困难，影响全球减排目标的实现。
现有研究存在不足：以前的研究，有的只关注电池行业的某个回收阶段或局部经济系统，有的虽能分析宏观经济但缺乏对锂离子电池供应链技术细节的刻画，而且都难以揭示政策、贸易和技术之间的复杂关系，也缺少针对电池行业特点的系统性策略。
二、【创新成果】
面对这些问题，北京师范大学黄国和教授，井冈山大学罗旭彪教授，中国科学院广州能源研究所袁浩然研究员，北京工业大学的Wu yufeng教授等人开发了锂循环可计算一般均衡（LCCGE）模型，来系统地评估锂离子电池供应链的脱碳途径，为全球复杂供应链脱碳提供解决方案。研究主要有三方面：一是开发出“LCCGE模型”，首次整合生命周期思维与全球经济动态，通过专属模块模拟电池全生命周期物质流动、追踪碳足迹，填补了过往局部研究或宏观分析的方法缺口，能同时预测经济与环境结果；二是经多维情景分析，明确跨区域技术贸易合作结合区域定制循环经济政策的策略最优，可实现35.87%的全球最高减排（中国、美国、欧盟减排效果更突出），远超单一回收方式的16.30%减排；三是针对不同区域供应链角色，提出差异化最优脱碳路径，并建立兼顾全球效率与区域公平的框架，为电池供应链脱碳提供实用方案。
图1. 全球锂离子电池供应链的累积温室气体排放量与经济产出© 2025 Springer Nature Limited
图2. 全球锂离子电池供应链的温室气体排放量与经济产出预测© 2025 Springer Nature Limited
图3. 不同回收情景下各区域及各环节的排放量变化© 2025 Springer Nature Limited
图4. 四种协调方案下各区域的温室气体排放强度变化© 2025 Springer Nature Limited
图5. 2060年综合循环经济策略对温室气体排放强度的影响分析© 2025 Springer Nature Limited
三、【科学启迪】
这项工作为锂离子电池复杂的全球供应链脱碳提供了科学性的思路，揭示了锂离子电池供应链“价值-排放悖论”的区域差异，表明全链条统筹才是解决碳失衡的关键，单一环节行动不足够；证实跨区域技术贸易合作与区域定制政策协同是高效脱碳核心，差异化路径能最大化脱碳潜力，单一策略难兼顾效率与公平；LCCGE模型及情景分析框架，为其他复杂供应链可持续评估提供可复用方法，强调“全球协作+本地适配”才能平衡脱碳与区域利益，规避碳泄漏等问题。
原文信息：Zhai, M., Wu, Y., Tian, S. et al. A circular economy approach for the global lithium-ion battery supply chain. Nature (2025).
