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什么是“定向循环”？——废旧电池变“矿山”的技术密码

    2026年7月2日，德国柏林，欧洲专利局颁奖典礼现场。来自中国广东邦普循环科技有限公司的余海军和谢英豪，凭借一项废旧锂离子电池回收技术，一举夺得“非欧洲专利局成员国奖”与“大众奖”两项大奖，成为该奖设立以来首次摘得双料桂冠的中国团队。他们手中的技术密码，叫做“定向循环”（Directed Recycling Technology，DRT） 。这项技术将废旧电池中的镍、钴、锰回收率提升至99.6%，锂回收率提升至96.5%，同时将酸碱消耗减少73%，再生正极材料碳足迹降低61%。从“拆碎提取”到“保留再生”，一场关于资源循环的技术革命，正在重新定义“废物”与“矿山”的边界。

一、传统回收的困境：为什么废旧电池只能“降级”？

长期以来，废旧电池回收被视为一个高污染、低效率的末端处理环节。用余海军的话来说，“二十多年前，废电池回收要么‘在水池子里泡’，要么‘在大铁锅里炒’”。

传统的火法或湿法工艺，存在两个根本性缺陷。其一，产物“降级”——火法高温熔融只能得到金属合金，湿法提取的单一金属元素也难以直接回用于电池制造，回收材料无法“回到原位”，只能用于低端领域。其二，能耗巨大——依赖多道高能耗工序提取单一金属元素，流程长、成本高、污染重。一个20克的电池，可污染3个标准游泳池容积的水，若废弃在土地上，可使1平方公里土地污染50年左右。

在这样的逻辑下，废旧电池的终点是“废物”，而不是“资源”。

二、“定向循环”：一场“反向思考”的技术革命

余海军团队的技术路径截然不同。“我们不是把电池‘拆碎’了去提取元素，而是让废旧电池及生产废料直接转化为可用于新电池制造的再生正极材料。”

这一思路的核心，是从“分解元素”到“保留结构”的根本反转。

传统回收的逻辑是“拿掉不要的”——拆解、分离、提纯单质、重新合成。而定向循环的逻辑是“物尽其用”——保留材料的功能结构，甚至将正极中的微量元素作为功能性输入而非废物处理。

这一被称为 “基于逆向产品定位设计”的定向循环（DRT） 技术，其颠覆性在于：跳过传统的全拆解、分离、重新合成的流程，直接对废旧电池进行定向修复和材料再生。发明团队通过保留废旧电池材料中的一部分特定元素，“使其在后续合成过程中自反应、自生成、自修复，最终达到所需的材料性能”。

“定向循环”的名称本身就揭示了技术的核心逻辑——“循环”是目标，让材料无限次回到产业链；“定向”是手段，在分子层面上精准引导每一种元素回到它该去的位置。

余海军用一个形象的比喻解释了这一原理：宜昌邦普公共关系部经理陈兆哲介绍，公司采用的“定向循环”技术，“就像在分子世界里精准捕捉目标元素”，破碎废旧电池得到的“再生黑粉”，溶解后经过除杂、结晶，让锂、铁、磷等元素各归其位。

三、用数据说话：99.6%回收率背后的“天花板”

定向循环技术的核心性能指标，构成了它的“硬实力底座”：

“电池有不同材料体系、多种结构、多种配方，要把镍、钴、锰的回收率做到99%以上，其实非常困难。”余海军坦言，实验室里做到100%并非不可能，但放到工业化大规模生产中，必须寻找技术经济的最佳平衡点。“目前三元素回收率99.6%，已经是天花板水平。”

更关键的是，定向循环技术成功解决了再生材料性能、安全性和寿命的难题，使其完全满足车规级应用的严苛要求。这不是“降级回收”，而是“同级再生”——从废旧电池回到新电池，性能不打折扣。

四、从“实验室”到“生产线”：产业化的中国速度

技术突破只是起点。定向循环真正的价值，在于它从实验室走进了生产线。

产能规模方面，宜昌邦普率先建成了全国首条10万吨级的磷酸铁锂电池循环利用产线并量产。2024年，邦普循环处理废旧电池超12万吨，再生锂盐1.71万吨。按单车电池平均重量300公斤计算，相当于每年让20—30万辆新能源汽车的电池“起死回生”。

全链条闭环方面，通过DRT定向循环技术，邦普构建了 “电池生产—使用—梯次利用—资源再生”的产业闭环。以一款主流三元电池为例：动力电池装车后经过使用衰减报废，邦普回收报废车辆并拆卸得到废旧动力电池，扫码上传溯源信息后，经物理处理得到黑粉，再经化学处理合成三元前驱体，烧结合成正极材料后交付电池企业，重新制造成新动力电池装车流向市场——完成全生命周期的闭环。

在宜昌，邦普全链条一体化产业园总投资320亿元，其后又追加50亿元。45万吨/年新一代磷酸铁锂项目于2025年1月签约、2月开工、12月投产，实现“当年签约、当年开工、当年投产”。打通了“磷矿—原料—前驱体—正极材料—电池循环利用”的末端环节。

在标准制定方面，邦普循环主导和参与制定了全国超过80% 的锂电池回收国家标准，被工信部、市场监管总局等部委列为行业标杆。2024年，定向循环技术成为国家标准（GB/T 47393-2026《废弃锂电池化学品定向循环利用技术指南》）。该公司在全球范围内共提交了6000余件专利申请，电池回收领域专利申请量、授权量连续五年稳居全球第一。

五、挑战与未来：磷酸铁锂回收的下一个战场

技术的突破并未让团队止步。

随着磷酸铁锂电池成为新能源汽车和储能领域的主流技术路线之一，相关回收技术将成为团队接下来的重点攻关方向。与三元锂电池相比，磷酸铁锂电池不含钴、镍等贵金属，原材料价值较低，回收经济性面临更大挑战。余海军认为，这要求回收技术在成本控制上达到更高水平，“只有再生产品成本低于原生产品，才具备竞争力”。

团队还在探索在一个系统中兼容三元和磷酸铁锂部分金属的提取、分离或合成，有望进一步降低成本、提高效率，并为更多类型废旧电池的高值化回收提供新的技术支撑。应用场景也将从陆地交通，拓展至船舶、低空飞行器等海陆空全场景储能回收领域。

结语

当99.6% 的回收率将“废料”变成“矿山”，当“定向循环”让每一块电池的材料都能无限次回归产业链——邦普循环用二十年的时间，走完了一条从“收破烂”到全球技术领先的突围之路。

这项技术的意义，远不止于一项专利或一个奖项。它证明了中国企业在新能源产业链的核心环节——电池回收——已经掌握了定义行业标准的能力。余海军在获奖后接受新华社专访时表示，电池回收能让镍、钴、锂等关键资源重新进入产业链循环，在一定程度上减少对资源开采的依赖，相当于激活一座“移动矿山” 。

正如余海军所说：“我们让全世界看到中国创新力量、湾区创新力量，而这些力量来自佛山这样一座制造业大市。”当“移动矿山”被技术激活，资源循环的未来正在被重新定义。

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