儲能行業的提問：鋰的供應能維持多久？

2020-09-19 鋰電在線

導讀：研究人員已經敲響了警鐘。如果不認真致力於二次電池的使用，回收和車輛到電網的應用，那麼脫碳工作可能比預期的要早得多。

地殼中的每一種元素都是有限的，有些元素會更加稀有。由於鋰離子電池是許多國家脫碳努力的重要推動力，該元素的關鍵性質可能危及全球能源轉型。

拉彭蘭塔-拉赫蒂理工大學（LUT）的彼得·格裡姆（Peter Greim），所羅門·阿斯法（Solomon Asfaw）和克裡斯蒂安·布雷耶（Christian Breyer）的一份報告指出，從本世紀中葉開始，必須開發近乎全面的回收，車輛到電網的應用和電池替代品，芬蘭的奧格斯堡大學和德國的奧格斯堡大學發表在學術期刊《自然通訊》上。

LUT博士後研究員Asfaw表示：「目前鋰電池的生產趨勢表明，短期內供需平衡良好。但是，長期鋰供應的可持續性以及因此在高電氣化水平，特別是在運輸部門中保持能量轉換的風險受到威脅。鋰電池需求是觀察到的短缺的主要驅動力。」

電動車既是解決方案，也是罪魁禍首。從2015年到18年，鋰離子電池的複合年增長率達到了25%，這主要是受電動汽車銷量增長的推動。根據盧特-奧格斯堡報告，2018年出貨的設備中有70%是電動汽車，而三年前這一比例為43%。

電動汽車的受歡迎程度也反映在礦業活動中，Greim等人報告稱，2015年鋰的需求量約為34.6萬噸(kt)。其中約60%用於非電池使用，消費電子產品和傳統電池市場佔總需求的四分之一，電動汽車市場佔14%，固定能源儲能市場僅佔1%。據報導，去年全球鋰需求躍升至49萬噸，其中60%用於電池相關產品。

目前約有10億輛輕型汽車在路上行駛，到2050年，這一數字將升至30億輛，全球電動汽車的發展可能會對鋰的供應造成巨大壓力。LUT太陽能經濟學教授布雷耶（Breyer）寫道：「選擇公共運輸工具，與同事共享乘車路線-這些都是我們個人的選擇，從而減少了對私人輕型車輛的依賴。我們需要激勵措施來支持全球各地的這些選擇。」

同樣，根據奧格斯堡理工學院（LUT-Augsburg）的研究，到本世紀中葉，電力消耗將隨著全球人口增長而同步增長，達到110億。聯合國估計，到那個日期，世界將需要人均40兆瓦時的一次能源，確保本世紀需要200 TWh的電池容量。2050年後的50年中，功耗可能會飆升四倍。

LUT-奧格斯堡大學的研究人員研究了各種模型，以確定地球上剩餘的鋰量，估計在3000 - 9500萬噸(Mt)之間，例如美國地質調查局(United States Geological Survey)指出的總資源儲量為80噸。

LUT-Augsburg研究小組發現，在所有情況下，未來十年的供求關係都將保持平衡，直到世紀中葉供應將甚至超過需求，但從那時起，供應短缺將開始。

研究人員預測，隨著時間的推移，全球電力需求的增長將不可避免地需要將第二次使用的電動汽車電池用於固定儲能，但是即使延長了電池的使用壽命，也必須進入替代設備的化學領域，例如釩氧化還原流和鈉硫用來跟上固定儲能需求。

布雷耶說：「我們還應該找到方法，通過開發不需要電池的可持續交通方式來替代對電池的需求。」布雷耶認為鐵路的使用和共享汽車計劃都可以替代私家車。

研究人員說，儘管合成燃料將在長途海上運輸和航空中提供價值，但由於個人使用系統時與鋰離子電池組相比系統效率存在相對差異，因此合成燃料在個人運輸方面不受歡迎。

根據最新的技術數據，根據LUT-Augsburg的研究，回收利用也必須在避免鋰供應緊縮方面發揮核心作用，根據目前的最新技術數據，到2050年，如今回收利用的鋰離子電池的45％將達到99％。元素的回收效率約為95％。

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