我最近與許多人聊了聊，討論哪種技術是應對氣候變化最關鍵的技術。值得注意的是，我們需要一整套解決方案來真正應對這一挑戰，我個人的選擇是電池。
這可能并不奇怪，因為我一直在關注電池產業——如果你讀過我以前寫過的文章的話。
（來源：JOHN MOORE/GETTY IMAGES）
電池將改變交通運輸，也可能在風能或太陽能等可再生能源無法使用時，成為儲存這些資源的關鍵。因此，在某種程度上，它們是能源和交通這兩個排放量最大的行業的核心技術。
如果你想了解電池行業的發展情況，你就需要了解電池材料現在是什么情況。國際能源署（IEA， International Energy Agency）近日發布了一份關于能源中關鍵礦物狀況的新報告，其中有一些與電池相關的有趣數據。現在，讓我們深入探索一下有關電池材料的數據。
電池材料有哪些新變化呢？
電動汽車銷量正在快速增長，這對你來說可能不是什么新聞——根據 IEA 的數據，電動汽車銷量將在 2022 年占全球新車銷量的 14%，并將在 2023 年達到 18%。這種全球增長是我們在《麻省理工科技評論》上將“無法避免的電動汽車”列入今年突破性技術的原因之一。
除了市場的穩定增長之外，全球電動汽車電池的尺寸也在不斷增大。沒錯，不僅僅是在美國——美國人因其對大尺寸車型的喜好而出名——美國目前是平均電池容量最大的國家，但電池容量的膨脹是一種全球性現象，亞洲和歐洲近年來也出現了類似甚至更為劇烈的增長。
圖| 乘用電動汽車的平均電池尺寸對比（來源：IEA）
電動汽車需求不斷增長，全球電池容量不斷增加，再加上電池在電網存儲方面的作用，很明顯，我們將看到制造電池所需材料的需求大幅增長。
以鋰為例，它是當今鋰離子電池使用的關鍵材料之一。如果我們要生產足夠的電動汽車以實現凈零排放，那么從現在到 2040 年，鋰的需求將增加大約十倍。鋰是最引人注目的一個例子，但其他金屬，如銅和鎳，在未來幾十年也將有很高的需求。
圖 | 凈零排放的情況下對鋰的總需求（來源：IEA）
正如我今年早些時候所寫的那樣，我們不會耗盡生產可再生能源所需的任何材料。電池的情況可能會更加緊張，但專家表示，總的來說，我們地球上確實有足夠的資源來制造我們所需的電池。 隨著電池回收的增加，我們最終應該能夠從舊電池中獲得穩定的材料供應。
但我們已經開始看到材料需求的急劇增長在短期內對電池市場意味著什么。最近，由于電池制造商爭先恐后地滿足眼前的需求，鋰和其他一些金屬的價格大幅上漲。這導致去年鋰離子電池的價格首次上漲。
這意味著什么呢？
因此，我們看到需求的巨大增長只會持續下去，雖然從長遠來看有足夠的材料，但短期內可能會出現對純化和加工電池材料的爭奪。這將塑造未來的電池世界，有幾種方法可以發揮作用：
首先，汽車制造商將更多地參與制造電池所需的原材料。他們的業務取決于這些材料的持續供應，并且他們已經采取措施確保自己的供應。
截至 2023 年，除了一家之外，全球十大電動汽車制造商都簽署了某種長期承購協議以確保原材料。其中 5 家投資于采礦業，5 家投資于煉油業，幾乎所有這些交易都是自 2021 年以來完成的。
圖 | 全球 10 大電動汽車公司在原材料供應鏈的參與（來源：IEA）
供應限制也將推動電池的新創新。
我們已經看到了這一點：多年來，鈷一直是鋰離子電池陰極的關鍵成分。但這種金屬受到了密切關注，因為其開采與強迫勞動和童工密切相關。
近年來，科技巨頭和電動汽車制造商已開始承諾僅使用負責任開采的鈷。與此同時，電池制造商開始轉向含有較少鈷的化學物質，甚至完全不含鈷，部分原因是為了削減成本。
磷酸鐵鋰電池不含任何鈷，在短短幾年內就從電動汽車電池的一小部分增長到市場份額的 30% 左右。自 2019 年以來，低鈷選項也受到關注。
圖 | 電動汽車電池材料份額（來源：IEA）
我認為我們將在電池世界中不斷看到新的、令人興奮的選擇，部分原因是這些材料的限制。例如，鐵基電池可以在電網大規模存儲中發揮重要作用，我們也可以很快在廉價電動汽車中看到更多的鈉基電池。
在氣候技術方面，我不會選擇最喜歡的技術，但我總是特別密切地關注電池世界，也希望能看到更多材料對電池的未來發展起到關鍵作用。
支持：Ren
