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阿塔卡马Salar de Atacama的Sociedad Quimica矿物智利锂矿的蒸发池
阿塔卡马Salar de Atacama的Sociedad Quimica矿物智利锂矿的蒸发池。 图片来源:Hemis / Alamy Stock Photo。
ld乐动代理
2021年5月5日6:00

国际能源机构:为实现气候目标,用于电动汽车的矿物供应“必须增加30倍”

Josh Gabbatiss

05.05.21

Josh Gabbatiss

6点05.05.2021 |
ld乐动代理 国际能源机构:为实现气候目标,用于电动汽车的矿物供应“必须增加30倍”

根据该报告,到2040年,电动汽车行业可能需要至少30倍的锂、镍和其他关键矿物,以达到全球气候目标国际能源机构(IEA)。

这些金属是被认为在制造太阳能电池板、风力涡轮机和其他清洁能源技术中至关重要的几种金属之一。

总的来说,总部位于巴黎的该组织表示,要实现这一目标,这些关键矿物的产量可能需要在未来20年增加两倍巴黎协定目标是将全球变暖控制在“远低于”2摄氏度,或将升温幅度扩大6倍,到2050年达到全球净零升温。

它的新报告研究了这些矿物的状况,得出的结论是,目前的供应和投资计划“达不到”广泛的清洁能源转型所必需的。

国际能源署的报告研究了这些障碍——其中一些障碍已经产生了影响此前这可能会阻止矿业扩大规乐动体育下载app模以满足未来的需求。

然而,国际能源署执行主任法提赫·比罗尔博士在报告的序言中写道:

“这些危险是真实存在的,但它们是可以克服的。政策制定者和企业的反应将决定关键矿物是继续成为清洁能源转型的重要推动因素,还是成为这一过程的瓶颈。”

更高的需求

一般来说,矿物的要求国际能源署表示,清洁能源技术的使用率超过了化石燃料技术。

这可以在下面的图表中看到,它显示了今天一个海上风力发电厂需要的矿物资源是同等规模的天然气发电厂的12倍。

在某些清洁能源技术和化石燃料技术中使用的矿物。
在某些清洁能源技术和化石燃料技术中使用的矿物。资料来源:国际能源机构。

根据国际能源署的数据,近年来可再生能源的崛起意味着自2010年以来,每单位发电能力所需的这些矿物的平均数量增加了50%。

在其新报告中,该机构在两种不同的情况下评估了这些金属在不同能源应用方面的未来需求,总需求要么翻一番,要么翻两番,如下图所示。

分场景对清洁能源技术的矿物总需求
分场景对清洁能源技术的矿物总需求。资料来源:国际能源机构。

首先是国际能源署提出的“可持续发展方案”(SDS),该方案与《巴黎协定》将全球变暖控制在“远低于2摄氏度”的目标一致。

而国际能源署的SDS及其与《巴黎协定》的结盟是有争议的报告还提到,要在2050年实现全球净零碳还需要“巨大的额外推动”。该机构预计在未来几周发布“到2050年实现净零排放的全面路线图”。

这份新报告还使用了“既定政策情景(STEPS)”,它“提供了当前政策措施和计划可能会将能源行业引向何方的指示”。

它结合了清洁能源的发展趋势2020年世界能源展望基于“广泛的文献综乐动体育app苹果j述、专家和行业咨询”,对矿物使用变化进行了新的分析。

特别是在《可持续发展战略》下,清洁能源技术在矿物总需求中的份额将显著上升,成为镍、钴和锂的主要市场。这可以在下面的图表中看到。

清洁能源技术在锂、钴、镍、铜和钕(一种稀土元素)总需求中的份额
清洁能源技术在锂、钴、镍、铜和钕(一种稀土元素)总需求中的份额。资料来源:国际能源机构。

物质需求

到目前为止,电动汽车电池和电池存储预计将是未来需求激增的最大贡献者,锂、镍、钴、锰和石墨对确保性能、寿命和能量密度都至关重要。

在SDS中,电池行业的矿物需求到2040年将增长约30倍。仅电动汽车电池的锂和镍需求就分别增长了43倍和41倍。

这一预期增长可以在下面的图表中看到。

新电动车销售对矿物的需求
新电动车销售对矿物的需求。资料来源:国际能源机构。

低碳发电在未来矿物需求增长中也占了相当大的比重,例如,目前风力涡轮机和电动汽车发动机的永磁体需要稀土元素。

随着社会的电气化程度越来越高,电力网络的扩张也将需要大量的铜和铝。

国际能源机构指出,由于气候政策的程度和不同技术的发展方向,未来的矿物需求“存在相当大的不确定性”。例如,矿物需求可以根据市场价格或一种技术相对于另一种技术的商业成功而变化。

为了解决这个问题,该机构评估了11个备选案例,这些案例可以解释不同部门的一些潜在变化。这些可以在下表中看到。

IEAs报告探讨了替代技术发展路径
IEA在报告中探讨了替代技术发展路径,以考虑不同行业可能采取的未来发展方向。资料来源:国际能源机构。

例如,钴的需求可能比目前水平高出6至30倍,这取决于电池化学和气候政策的未来发展。(特斯拉而且通用汽车(General Motors)都在探索低钴或无钴汽车电池的公司之列。)

报告的结论是,未来矿物需求的最大不确定性与全球气候政策的雄心有关:

“对供应商来说,最大的问题是,世界是否真的在走向与《巴黎协定》一致的局面。政策制定者在缩小这种不确定性方面发挥着关键作用,他们要明确自己的目标,并将目标转化为行动。这对于降低投资风险和确保新项目有充足的资金流动至关重要。”

“迫在眉睫的不匹配”

比罗尔在与报告一同发布的一份声明中说:

“数据显示,全球日益增强的气候目标与实现这些目标所必需的关键矿物的可获得性之间,正在出现一种隐现的不匹配。”

这一点可以从下面的图表中看出,图表显示在可持续发展区域(红线)和甚至步骤(黄线)的预期需求超过了在未来几十年目前将要开采的矿物资源(蓝色区域)。

致力于矿山生产和选定矿物的主要需求
选定矿物在不同情景下的产量(蓝色区域)和主要需求(黄色和红色线)。资料来源:国际能源机构。

特别是对SDS而言,对大多数这些矿物的需求增长规模远远超过近年来所见的水平,如下图所示。

例如,从现在到2040年,锂的年平均需求增长大约是过去10年水平的9倍。与此同时,铜的需求必须继续保持在相对较高的水平上。

按情况分列的选定矿物的年平均总需求增长
按情况分列的选定矿物的年平均总需求增长。资料来源:国际能源机构。

IEA指出了几个“风险因素”,称这些因素可能“增加市场紧张和新的价格周期出现的可能性,减缓能源转型”。

这些问题包括,启动新的采矿项目通常需要很长时间,许多矿山的资源质量下降的趋势,以及对这些场址的环境和社会问题日益密切的审查。

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该报告还指出,许多矿山位于气候高风险地区。例如,全球大约一半的锂和铜产量位于水资源紧张的地区。

国际能源机构指出,另一个问题是许多这些矿物的地理集中度,如下表所示。

通常情况下,一个国家的产量约占全球产量的一半,这使得全球市场容易受到这些国家的贸易措施或事件(从自然灾害到军事政变)的影响。

前三个生产国在某些矿物和化石燃料总产量中的份额
2019年,前三大生产国在选定矿物和化石燃料总产量中的份额。资料来源:国际能源机构。

国际能源机构的建议

尽管存在这些问题,但国际能源机构强调,“资源并不短缺”——即地下矿藏中关键矿物的数量。

报告补充说,尽管产量不断上升,但经济上可行的储量规模一直在增长,如下图所示。

锂、镍和铜的可用储量和产量
锂、镍和铜的可用储量和产量。资料来源:国际能源机构。

该机构还提供了“关于新的、全面的矿产安全方法的六项关键建议”。

其中一项建议是扩大回收,以缓解新供应的压力,尽管如下图所示,到2040年,回收金属预计仍只占总使用量的一小部分。

电池的回收和再利用对减少选定矿物的初级供应需求的贡献
电池的回收和再利用对减少选定矿物的初级供应需求的贡献。资料来源:国际能源机构。

除了世界各国政府明确其气候政策外,该机构还指出了促进研发、保持高环境和社会标准以及加强生产者和消费者之间国际合作的重要性。

最后,国际能源机构强调,尽管采矿活动会产生温室气体,但“矿物供应链上的排放不会否定清洁能源技术在气候方面的明显优势”。

这个故事中的Sharelines
  • 国际能源机构:为实现气候目标,用于电动汽车的矿物供应“必须增加30倍”
  • 国际能源机构:气候目标与重要矿物供应之间的“不匹配”迫在眉睫

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