研究人員已經(jīng)敲響了警鐘。如果不認(rèn)真致力于二次電池的使用，回收和車輛到電網(wǎng)的應(yīng)用，那么脫碳工作可能比預(yù)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。由于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(guān)鍵性質(zhì)可能危及全球能源轉(zhuǎn)型。
 
拉彭蘭塔-拉赫蒂理工大學(xué)（LUT）的彼得·格里姆（Peter Greim），所羅門·阿斯法（Solomon Asfaw）和克里斯蒂安·布雷耶（Christian Breyer）的一份報告指出，從本世紀(jì)中葉開始，必須開發(fā)近乎全面的回收，車輛到電網(wǎng)的應(yīng)用和電池替代品，芬蘭的奧格斯堡大學(xué)和德國的奧格斯堡大學(xué)發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》上。
 
LUT博士后研究員Asfaw表示：“目前鋰電池的生產(chǎn)趨勢表明，短期內(nèi)供需平衡良好。但是，長期鋰供應(yīng)的可持續(xù)性以及因此在高電氣化水平，特別是在運(yùn)輸部門中保持能量轉(zhuǎn)換的風(fēng)險受到威脅。鋰電池需求是觀察到的短缺的主要驅(qū)動力。”
 
電動車既是解決方案，也是罪魁禍?zhǔn)?。?015年到18年，鋰離子電池的復(fù)合年增長率達(dá)到了25%，這主要是受電動汽車銷量增長的推動。根據(jù)盧特-奧格斯堡報告，2018年出貨的設(shè)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(yè)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%用于非電池使用，消費(fèi)電子產(chǎn)品和傳統(tǒng)電池市場占總需求的四分之一，電動汽車市場占14%，固定能源儲能市場僅占1%。據(jù)報道，去年全球鋰需求躍升至49萬噸，其中60%用于電池相關(guān)產(chǎn)品。
 
 
目前約有10億輛輕型汽車在路上行駛，到2050年，這一數(shù)字將升至30億輛，全球電動汽車的發(fā)展可能會對鋰的供應(yīng)造成巨大壓力。LUT太陽能經(jīng)濟(jì)學(xué)教授布雷耶（Breyer）寫道：“選擇公共交通工具，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(jù)奧格斯堡理工學(xué)院（LUT-Augsburg）的研究，到本世紀(jì)中葉，電力消耗將隨著全球人口增長而同步增長，達(dá)到110億。聯(lián)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(jì)需要200 TWh的電池容量。2050年后的50年中，功耗可能會飆升四倍。
 
LUT-奧格斯堡大學(xué)的研究人員研究了各種模型，以確定地球上剩余的鋰量，估計在3000 - 9500萬噸(Mt)之間，例如美國地質(zhì)調(diào)查局(United States Geological Survey)指出的總資源儲量為80噸。
 
LUT-Augsburg研究小組發(fā)現(xiàn)，在所有情況下，未來十年的供求關(guān)系都將保持平衡，直到世紀(jì)中葉供應(yīng)將甚至超過需求，但從那時起，供應(yīng)短缺將開始。
 
研究人員預(yù)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于固定儲能，但是即使延長了電池的使用壽命，也必須進(jìn)入替代設(shè)備的化學(xué)領(lǐng)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(yīng)該找到方法，通過開發(fā)不需要電池的可持續(xù)交通方式來替代對電池的需求。”布雷耶認(rèn)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，盡管合成燃料將在長途海上運(yùn)輸和航空中提供價值，但由于個人使用系統(tǒng)時與鋰離子電池組相比系統(tǒng)效率存在相對差異，因此合成燃料在個人運(yùn)輸方面不受歡迎。
 
根據(jù)最新的技術(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)LUT-Augsburg的研究，回收利用也必須在避免鋰供應(yīng)緊縮方面發(fā)揮核心作用。根據(jù)目前的最新技術(shù)數(shù)據(jù)，到2050年，如今回收利用的鋰離子電池的45％將達(dá)到99％。元素的回收效率約為95％。