锂电池生产短期内供需平衡良好，但不利于长期发展

导读：研究人员已经敲响了警钟。如果不认真致力于二次电池的使用，回收和车辆到电网的应用，那么脱碳工作可能比预期的要早得多。

地壳中的每一种元素都是有限的，有些元素会更加稀有。由于锂离子电池是许多国家脱碳努力的重要推动力，该元素的关键性质可能危及全球能源转型。

拉彭兰塔－拉赫蒂理工大学（LUT）的彼得·格里姆（Peter Greim），所罗门·阿斯法（Solomon Asfaw）和克里斯蒂安·布雷耶（Christian Breyer）的一份报告指出，从本世纪中叶开始，必须开发近乎全面的回收，车辆到电网的应用和电池替代品，芬兰的奥格斯堡大学和德国的奥格斯堡大学发表在学术期刊《自然通讯》上。

LUT博士后研究员Asfaw表示：“目前锂电池的生产趋势表明，短期内供需平衡良好。但是，长期锂供应的可持续性以及因此在高电气化水平，特别是在运输部门中保持能量转换的风险受到威胁。锂电池需求是观察到的短缺的主要驱动力。”

电动车既是解决方案，也是罪魁祸首。从2015年到18年，锂离子电池的复合年增长率达到了25％，这主要是受电动汽车销量增长的推动。根据卢特－奥格斯堡报告，2018年出货的设备中有70％是电动汽车，而三年前这一比例为43％。

电动汽车的受欢迎程度也反映在矿业活动中，Greim等人报告称，2015年锂的需求量约为34．6万吨（kt）。其中约60％用于非电池使用，消费电子产品和传统电池市场占总需求的四分之一，电动汽车市场占14％，固定能源储能市场仅占1％。据报道，去年全球锂需求跃升至49万吨，其中60％用于电池相关产品。

目前约有10亿辆轻型汽车在路上行驶，到2050年，这一数字将升至30亿辆，全球电动汽车的发展可能会对锂的供应造成巨大压力。LUT太阳能经济学教授布雷耶（Breyer）写道：“选择公共交通工具，与同事共享乘车路线－这些都是我们个人的选择，从而减少了对私人轻型车辆的依赖。我们需要激励措施来支持全球各地的这些选择。”

同样，根据奥格斯堡理工学院（LUT－Augsburg）的研究，到本世纪中叶，电力消耗将随着全球人口增长而同步增长，达到110亿。联合国估计，到那个日期，世界将需要人均40兆瓦时的一次能源，确保本世纪需要200 TWh的电池容量。2050年后的50年中，功耗可能会飙升四倍。

LUT－奥格斯堡大学的研究人员研究了各种模型，以确定地球上剩余的锂量，估计在3000 － 9500万吨（Mt）之间，例如美国地质调查局（United States Geological Survey）指出的总资源储量为80吨。

LUT－Augsburg研究小组发现，在所有情况下，未来十年的供求关系都将保持平衡，直到世纪中叶供应将甚至超过需求，但从那时起，供应短缺将开始。

研究人员预测，随着时间的推移，全球电力需求的增长将不可避免地需要将第二次使用的电动汽车电池用于固定储能，但是即使延长了电池的使用寿命，也必须进入替代设备的化学领域，例如钒氧化还原流和钠硫用来跟上固定储能需求。

布雷耶说：“我们还应该找到方法，通过开发不需要电池的可持续交通方式来替代对电池的需求。”布雷耶认为铁路的使用和共享汽车计划都可以替代私家车。

研究人员说，尽管合成燃料将在长途海上运输和航空中提供价值，但由于个人使用系统时与锂离子电池组相比系统效率存在相对差异，因此合成燃料在个人运输方面不受欢迎。

根据最新的技术数据，根据LUT－Augsburg的研究，回收利用也必须在避免锂供应紧缩方面发挥核心作用，根据目前的最新技术数据，到2050年，如今回收利用的锂离子电池的45％将达到99％。元素的回收效率约为95％。
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