全球電池回收技術爆發：中國專利領先，寧德時代子公司排第一

當下，全球電池產能正在持續上升。2025 年，電動汽車的新車銷量已占全球汽車 25% 以上，前者依賴鋰離子電池或其他新型電池。據國際清潔運輸委員會預計，2030 年，全球電動汽車廢舊電池預計達到 120 萬塊，2040 年這一數字可能增長到 1,400 萬塊。

面對即將到來的海量電池退役高峰，應該如何更安全、更高效地處理這些廢舊電池，成為企業、高校和公共研究中心面臨的關鍵挑戰。他們的共同目標是：通過回收鋰、鈷、鎳等關鍵原材料，既能減輕對原生礦產的依賴，又能減少對環境造成的影響。

近日，歐洲專利局（EPO）和國際能源署（IEA）對電池循環利用領域進行了全面分析，聯合發布了一份名為《電池循環利用：面向未來關鍵材料來源的創新趨勢》（Battery circularity：Innovation trends for a future source of critical materials）的報告。

該報告基于過去二十年的全球專利數據統計，分析了 24 項技術領域的專利申請情況，涵蓋約 16,000 項發明以及近 4,000 個國際專利族（IPF）。重點梳理了新興趨勢、領先創新者以及電池循環利用在降低歐洲對進口原材料依賴方面的潛力。

一位業內人士告訴 DeepTech：“從這份報告可以看到，企業很早前就意識到電池原料會竭盡，因此很早在電池循環利用方面就進行了布局。未來，掌握電池循環再生技術的企業將有可能建立較大的競爭壁壘，而直接再生技術壁壘高但效益也高。 ”

全球創新爆發：電池循環技術增速遠超生產制造

電池循環利用技術是實現電池再利用和回收的關鍵。整體來看，汽車公司通常專注于回收，而礦業公司則將重點放在化學轉化方面。根據報告數據，過去十年電池循環利用專利增長超 7 倍，與電池循環利用相關的專利申請在 2017 年開始激增；同年，全球電動汽車銷量首次突破百萬輛大關。

2017 至 2023 年，電池循環利用技術的年復合增長率高達 42%。與之對比的是，電池制造領域的整體增長率為 16%，全技術領域的增長率則約 2%。

也就是說，與電池生產技術迭代相比，電池循環利用的創新步伐更快。這在工業史上并不常見，通常一項技術成熟后，回收利用才會跟上；而目前的情況是，電池還在大規模生產階段，循環利用技術已追趕上甚至更快。

該業內人士對 DeepTech 表示，越來越多國家意識到電池制造的原料會不斷耗盡，只有讓舊電池進入循環，才能持續不斷地造新電池。于是，他們紛紛搶先發表專利，防止后續階段遭受技術封鎖。現在，電池循環利用已正式演變為大國產業的“新戰場”。

從報告呈現的發展趨勢來看，創新浪潮與電池市場爆發同步。近年來，電池市場規模增長在 5 倍以上，從 2020 年的約 180 吉瓦時增長到 2024 年的 1,100 吉瓦時。報告預測，到 2030 年，電池市場規模將達到 3,500 吉瓦時。

圖丨電池循環性領域國際專利族的復合年增長率（來源：EPO）

國際能源署執行主任 Fatih Birol 表示：“在電力時代，電池已成為能源安全和工業競爭力的基石，只有各國圍繞電池建立起強大的循環經濟體系，才能充分發揮它的價值。加速回收和再利用方面的創新可以緩解關鍵礦產供應鏈的壓力，減少環境影響，并創造新的經濟機遇。”

中國正在同時掌控礦產精煉與回收兩端

2023 年，亞洲占電池循環利用領域 IPF 總量的 63%。根據報告洞察，近年來的一個顯著的變化是：2019 年之前，電池循環利用領域的專利申請主體包括豐田、LG 和住友金屬礦山等日韓企業。

此后，這一格局發生了改變，值得關注的是，寧德時代子公司邦普循環（Brunp）位居榜首，在 2020 至 2023 年的國際專利申請量達到了第二名豐田的兩倍以上。

得益于寧德時代制造廢料的天然優勢，邦普循環形成了從原料到技術再到產能的完整優勢。正是邦普循環的增長，推動了中國在電池循環利用領域知識產權國際專利族占比顯著增長：從 2013 年的 5% 提升至 2023 年的 29%。從數據變化可以看出，世界電池循環創新的核心正在由日韓向中國轉移。

同期，日本和韓國企業在該領域的知識產權份額依然顯著，而歐洲的份額則從 22% 略下降至 21%，澳大利亞、加拿大和美國的貢獻仍然有限。更重要的是，它釋放了一種信號：全球約 80% 的電池產能在中國，這意味著即便歐洲和美國將建廠回收廢舊電池，未來可能也需要在很長的一段時間內從中國進口廢料。

隨著電池循環利用國際市場規模越來越大，中國申請人也在更積極地尋求在海外專利保護，這進一步鞏固了中國在電池價值鏈各個環節的影響力。

（來源：EPO）

報告指出，全球礦產精煉環節高度集中在中國，后者主導能源領域 20 種關鍵精煉礦產中的 19 種供應。2020 年以來，中國打破了傳統礦業巨頭主導格局，在電池金屬精煉領域國際專利族占比開始顯現出與美國持平的態勢。

與此同時，中國在該領域的國家專利申請量也發生了顯著變化：從占全球專利申請總量的比例來看，從 21 世紀初的 10% 左右上升至 2019 至 2023 年的 70%。

濕法冶金是目前回收高純度鋰、鈷、鎳最主流、最高效的工藝，相關專利量在二十年間增長超過 15 倍。從報告中也可以看到，中國在該技術路線上形成了鮮明的優勢。具體而言，2020 到 2023 年，全球濕法冶金相關的國際專利族有 661 個，其中大部分來自中國。

圖丨 2020 年和 2024 年各國精煉材料產量占比（來源：EPO）

華中科技大學姚永剛教授對 DeepTech 表示，從長期發展看，濕法冶金仍存在相關的結構性挑戰。這也促使業界逐步關注以直接材料再生或電極/電池級循環為代表的路徑，也就是說，在盡量減少結構破壞的前提下實現性能恢復和價值保留，通過這種方式降低能耗、縮短流程并提升整體資源利用效率。

談及近年來中國專利數量的變化，他指出，專利既是技術競爭的體現，也是產業成熟的信號，它的作用可能體現在推動標準化與規范化，而非形成完全封閉的技術體系。

姚永剛認為，從這個角度來看，中國企業可以利用專利優勢，推動濕法工藝綠色化與直接再生技術產業化并行發展。與此同時，在智能化拆解、材料修復等前沿領域建立技術壁壘，進而為中國在全球電池循環經濟中的扮演重要作用奠定基礎。

行業不缺技術、不缺產能，而是缺料

盡管亞洲在電池循環利用領域的增長速度更快，但報告指出，歐洲的創新也在不斷擴展。歐洲主要企業致力于將回收材料轉化為新型電池組件的技術研發，包括歐洲最大的電池回收商優美科、巴斯夫以及法國原子能委員會等公共研究機構。

在電池循環利用領域創新成果方面，歐洲企業和研究機構約占總體的 20%，其在廢舊電池回收技術和化學轉化領域表現活躍。

他們重點關注的領域集中在遠程操作技術（占 IPF 的 34%）、電池隔離與固定化技術（30%）以及火法預處理后接濕法提取的技術（26%）。這些技術方向也從側面印證了歐洲在工業機器人、自動化拆解、危險品處理和精細化工方面的傳統優勢。

圖丨本報告使用的電池循環性技術圖譜（來源：EPO）

對于歐洲而言，規模化和創新仍然是降低回收成本、提高效率并克服當前挑戰的關鍵，例如廢物流分散、電池設計各異以及自動化程度有限。近期，歐洲推出了一系列政策，例如《凈零工業法案》《電池助力機制》以及《電池法規》，旨在促進產業投資以及規模化發展。

與此同時，報告也指出了歐洲以及全球面臨的真正挑戰：并非產能不足，而是可回收的廢舊電池太少。對于來自歐洲和美國等剛建廠不久或正處于融資階段的回收初創企業來說，未來 5 到 10 年內如何獲得足夠的原料來維持運轉，仍然是一道現實的難題。

未來，電池循環不再是生產的附屬品，而是正在成為產業鏈的新重心。正如歐洲專利局局長 António Campinos 所言：“隨著該領域在全球資源體系中的重要性日益凸顯，那些擁有強大的產業生態系統、完善的政策框架以及可回收原料的地區，將更有利于引領循環電池經濟的發展。”

參考資料：

https://link.epo.org/web/business/technology-insight-reports/en-battery-circularity.pdf

https://ebs.publicnow.com/view/78DD01783F05866BA1DF72DBDFC110249B94D39B

https://www.epo.org/en/news-events/news/inventions-battery-reuse-and-recycling-increase-more-seven-fold-last-decade

運營/排版：何晨龍

注：封面/首圖由 AI 輔助生成