隨著世界朝著到 2050 年實(shí)現(xiàn)凈零排放的雄心勃勃的氣候友好型目標(biāo)邁進(jìn)，根據(jù)不同的估計(jì)，交通運(yùn)輸部門占全球溫室氣體排放總量的 15% 至 25%，將受到密切監(jiān)測(cè)。在這方面，從內(nèi)燃機(jī)汽車大規(guī)模過(guò)渡到電動(dòng)汽車 （EV） 勢(shì)在必行。

國(guó)際能源署 （IEA） 在最近發(fā)布的《2025 年全球電動(dòng)汽車展望》報(bào)告中估計(jì)，到 2024 年，全球電動(dòng)汽車銷量將超過(guò) 1700 萬(wàn)輛，占汽車總銷量的 20% 以上。隨著中國(guó)在全球電動(dòng)汽車銷量中占據(jù)一半，亞洲和拉丁美洲也出現(xiàn)了新市場(chǎng)，在當(dāng)前的政策設(shè)置下，預(yù)計(jì)到 2030 年，電動(dòng)汽車的份額將超過(guò) 40%。

隨著電動(dòng)汽車銷量的增長(zhǎng)，電池需求也隨之上升，2024年將達(dá)到950GWh。電池約占電動(dòng)汽車總成本的 40%，鋰是全球大多數(shù)電池的主要元素。鋰離子電池 （LIB） 由石墨陽(yáng)極組成，鋰鹽作為電解質(zhì)，陰極由鋰與鎳、鈷或錳復(fù)合組成。因此，傳統(tǒng)的鋰離子電池通常被稱為NMC電池，表示其鎳、錳和鈷的成分。

鋰離子電池的供應(yīng)鏈?zhǔn)Ш猓?/p>

雖然這些礦產(chǎn)的儲(chǔ)量遍布拉丁美洲、澳大利亞、非洲等廣泛地區(qū)，但加工和電池制造的下游供應(yīng)鏈嚴(yán)重偏向中國(guó)。

安永研究顯示，中國(guó)在電動(dòng)汽車零部件加工方面的控制占全球份額的 80-90%。與寧德時(shí)代等巨頭同時(shí)，中國(guó)擁有全球 70-80% 以上的鋰離子電池制造業(yè)。多年來(lái)，這些巨頭不斷創(chuàng)新并減少鎳和鈷在鋰離子電池中的使用，并大規(guī)模生產(chǎn)磷酸鐵鋰 （LFP） 電池。

NMC 電池在美國(guó)和歐洲仍然很普遍，與磷酸鐵鋰電池相比具有能量密度優(yōu)勢(shì)，而磷酸鐵鋰電池則更便宜并在中國(guó)廣泛使用。磷酸鐵鋰電池組的能量密度比NMC電池組低約五分之一的質(zhì)量（Wh/kg）和三分之一的體積（Wh/L）。然而，這一優(yōu)勢(shì)被磷酸鐵鋰電池在需要時(shí)達(dá)到 100% 充電狀態(tài)而不會(huì)顯著退化的能力部分抵消，而 NMC 電池通常被限制在 80% 以保持長(zhǎng)期性能。NMC 電池是在寒冷氣候和長(zhǎng)距離運(yùn)行的首選。而磷酸鐵鋰電池性能水平的提高和給定的成本優(yōu)勢(shì)使其在大眾市場(chǎng)上廣受歡迎。

全球鋰限制：

主要是鋰，通常被稱為“白金”，是從全球兩個(gè)來(lái)源提取的。首先，有鋰輝石、矮石和鋰云母等礦物，其次是氫氧化鋰、碳酸鋰和氯化鋰等鋰鹽，這些礦物在安第斯山脈的湖泊中含量很高。

阿根廷、玻利維亞和智利的部分地區(qū)形成鋰三角，鋰儲(chǔ)量占世界鋰儲(chǔ)量的很大一部分。然而，拉丁美洲國(guó)家似乎對(duì)這些儲(chǔ)量的國(guó)有化推動(dòng)激增，類似于 1960 年代歐佩克成立時(shí)石油部門發(fā)生的情況，給全球供應(yīng)鏈帶來(lái)了新的復(fù)雜性。

然后還有關(guān)于吸收型鋁基直接鋰提取的研究，它可以減少排水，但此類方法的技術(shù)準(zhǔn)備水平 （TRL） 較低

尋找繞過(guò)“白金”的方法：

這些動(dòng)態(tài)迫使政府和汽車制造商尋找鋰的替代品?？紤]的一些替代電動(dòng)汽車電池技術(shù)如下：

除鋰外，主要用于金屬離子或金屬空氣電池的金屬已廣泛使用，但這些技術(shù)仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)商用電動(dòng)汽車所需的 7-9 TRL。然而，鋁空氣電池等技術(shù)被引入醫(yī)療設(shè)備等其他應(yīng)用。金屬空氣電池比鋰離子電池具有更高的能量密度和更低的成本，但存在持續(xù)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

具有固體電解質(zhì)的電池（稱為固態(tài)電池）即使 TRL 較低，也受到高度樂(lè)觀的看待。其中使用的電解質(zhì)主要是氧化物、硫化物或聚合物電解質(zhì)。

雖然氫氟碳化合物已投入商業(yè)用途，但其生產(chǎn)方法仍存在爭(zhēng)議。與藍(lán)氫（由甲烷生產(chǎn)）和灰氫（從化石燃料中捕獲氫氣生產(chǎn)）相比，通過(guò)電解水（稱為綠氫）生產(chǎn)氫氣仍然有限。

通過(guò)回收減少依賴

原材料開(kāi)采的主要來(lái)源是城市采礦，其中涉及從電子垃圾中提取有價(jià)值的材料，為循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。根據(jù)全球電子垃圾監(jiān)測(cè)，到 2030 年，我們可能會(huì)看到全球電子垃圾的產(chǎn)生水平達(dá)到 8200 萬(wàn)噸，從而提供巨大的回收潛力。盡管低效的回收機(jī)制阻礙了城市采礦潛力。必須在地面上整合收集、分類和拆解電子廢物的系統(tǒng)過(guò)程，然后采用火法冶金（冶煉）、濕法冶金（化學(xué)分離）和生物冶金（生物分離）等方法。

值得一提的是，替代電池解決方案不會(huì)立即減少電動(dòng)汽車中鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池的份額，就像電動(dòng)汽車不會(huì)突然取代道路上的內(nèi)燃機(jī)一樣。在傳統(tǒng)資源上工作，同時(shí)通過(guò)替代方案建立復(fù)原力的協(xié)調(diào)戰(zhàn)略是公正氣候轉(zhuǎn)型的當(dāng)務(wù)之急。