新时期能源工业高速发展，能源材料需求大幅增加，但能源材料制备过程中所需的原材料众多、生产加工流程工序复杂、污染减排压力巨大。因此，亟需重点关注能源材料制备过程，并对其进行量化评价和等级划分，以支撑能源工业的可持续发展。本论文以系统工程、生命周期评价等为理论基础，综合分析生产过程中的材料关键性、物质和能量流、水平衡和环境影响，构建绿色制造指数最小化的绿色制造评价方法，定量评价过程的应用技术合理性并对产品进行绿色制造等级评定。研究首先在经济、环境、资源三个部分构建模型并分别阐述，在此基础上进行多目标整体优化，建立绿色制造评价方法，并拓展应用范围至能源基础材料制备（能源金属生产）和能源材料加工两种工业过程。本论文主要研究内容和结论如下：（1）建立绿色制造评价模型，对模型基础、假设、参数、定义、公式、约束条件及模型适用性进行说明。在经济影响评价部分，通过计算材料成本、能耗成本、水耗成本和附加成本，对比产品操作成本、总成本和利润，建立生产过程和污染处理过程相结合的全流程成本最小化方法。在环境影响评价部分，针对生产过程产生的废弃物，建立基于污染物权重的综合环境影响评价方法。在关键资源评价部分，以欧盟的关键性评价方法为基础，针对性地引入工业生产过程相关参数，建立面向工业生产过程的材料关键性评价模型。为系统评价各简化模型的交叉耦合影响，建立绿色制造评价模型，对每个生产工段进行物质、能源、水和环境影响四个方面综合分析，最终确定产品生产过程的绿色制造评价指数，为产品分级和关键技术的评定提供量化依据。（2）在绿色制造经济评价的基础上，以中国的五氧化二钒（V2O5）生产过程为例，对典型的能源金属生产过程进行成本最小化评价。对三种五氧化二钒生产过程（沉淀法生产纯度为98 wt.%的V2O5、沉淀法生产纯度为99.90 wt.% V2O5和萃取法生产纯度为99.95 wt.%的V2O5）进行了经济评价。研究得出利用萃取法生产纯度为99.95 wt.%的V2O5过程对预处理工段进行了优化，短程、清洁、高产品纯度、高原子经济性使其成为成本效益最高的工艺。（3）在绿色制造环境评价的基础上，以金属的生产过程为例进行综合环境影响评价应用探究。充分收集各个金属生产过程产生的废水、废气和固废排放量，基于国家污染物排放标准选择金属生产过程中产生的典型污染物，建立综合环境影响评价方法，计算出金属生产过程的综合环境影响值并评定金属的环境影响等级。对金属生产过程产生的污染物进行统计，根据综合环境影响评价结果，将金属环境影响由高到低分为4类金属，环境影响较大的前5种金属分别为Li> In> Cr> K> Hg。（4）在绿色制造资源评价的基础上，以能源材料的制备-中国典型的LED（Light Emitting Diode）灯具的工业生产过程为例进行了金属资源关键性评价模型应用探究。通过分析供应风险、经济重要性和环境风险，确定镓、铟和锡三种金属的关键性明显大于生产过程的其它金属，同时，三者的高关键性也使含这三种金属的材料关键性较高，并由此得出外延生长和芯片制造是五个LED灯具生产工段中两个最重要的工段。最终对不同产品的生产过程进行关键性总体评价，比较了SMD（Surface Mounted Device）-LED灯和灯丝灯的生产情况。（5）在建立绿色制造评价模型的前提下，选择两种中国典型的LED灯生产工艺进行模型应用研究。在系统分析过程中，对96种原材料、10种能源、7种水流和42种污染物进行了全流程流动分析和权重计算，在确定了评价边界值的基础上，用材料、能源、水评价指标和综合环境评价指标计算出了生产过程的绿色制造等级。以两种灯具生产过程和三种特定情境为例，确定了灯丝灯的绿色制造水平优于SMD-LED灯，污染物的综合环境影响值是影响产品生产过程绿色制造水平最重要的参数。