為了加速減少碳排放，盡早實現(xiàn)碳中和，各國正在加緊部署清潔能源，包括使用新能源車，光伏、潮汐等各類清潔能源和可再生能源等在內(nèi)的不同舉措。
在世界頂尖科學(xué)家碳大會的未來能源發(fā)展論壇上，鋰電池發(fā)明者、2019年諾貝爾化學(xué)獎得主斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）教授認(rèn)為，鋰離子電池供應(yīng)可能在未來幾年內(nèi)面臨枯竭，人們需要找到一種新型的材料代替目前的鋰電池。
金屬原材料循環(huán)利用
惠廷厄姆表示，新型電池應(yīng)該具備更有韌性、壽命更長、成本更低的特征。不過，針對一些新聞中所說的充電一分鐘就能讓電動車行駛500公里，惠廷厄姆認(rèn)為是“荒唐的”。“我們通過計算就可以推導(dǎo)出這是不可能的。”他說道。
在回答是否有足夠多的鋰來滿足未來生產(chǎn)電池的需求時，惠廷漢姆直接地說道：“沒有。”他表示，未來五到十年內(nèi)，目前用于生產(chǎn)鋰離子電池的原材料就會被消耗殆盡，需要找到新的鋰材料。
惠廷厄姆表示，電池的制造將消耗大量的鈷、鎳金屬原材料，如果不能循環(huán)利用將會造成浪費。他認(rèn)為未來鋰電池可能迎來價格提升，應(yīng)盡早布局鋰電池循環(huán)再利用。
“鈷一般要從距離三萬公里之遠(yuǎn)的地方運輸過來，如此長的供應(yīng)鏈真的是會讓我們抓狂，所以我們需要尋找替代的能源。”惠廷厄姆說道，“目前已經(jīng)有不同的項目在研究，如何減少對金屬的使用，比如說減少鈷等材料的使用。”
電動車企業(yè)已經(jīng)感受到了這種原材料匱乏的危機(jī)。11月1日，電動車巨頭特斯拉與贛鋒鋰業(yè)簽署供應(yīng)合同，未來三年，贛鋒鋰業(yè)將向特斯拉供應(yīng)電池級氫氧化鋰產(chǎn)品。此次協(xié)議簽署的背景是鋰電池材料成本居高不下，鋰礦供應(yīng)吃緊導(dǎo)致下游企業(yè)生產(chǎn)面臨限制。
根據(jù)五礦證券的研究報告，2020年全球單水氫氧化鋰的需求量約為12.3萬噸，其中來自鋰離子電池領(lǐng)域的需求約為9.88萬噸。預(yù)計2025年全球氫氧化鋰的需求總量將大幅增長至57.5萬噸，2020至2025年的復(fù)合平均年增長率約36.35%。
特斯拉目前已經(jīng)實現(xiàn)電池原材料金屬高達(dá)92%的再利用率。特斯拉CEO馬斯克在近期召開的一次股東大會上表示，電池材料是可以無限回收的，特斯拉在獲取電池材料后，即可通過不斷回收舊電池來完成新電池的生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中進(jìn)一步降低碳排放和資源消耗。
鈉離子電池尚不可行
針對近期有企業(yè)聲稱將開發(fā)鈉離子電池，惠廷漢姆認(rèn)為可行性不強(qiáng)，在技術(shù)上仍然面臨很大的障礙。他還表示，鋁電池要實現(xiàn)起來也非常困難，同時面臨大規(guī)模生產(chǎn)價格壁壘的問題。
世界頂尖科學(xué)家協(xié)會副主席、美國前能源部部長、1997年諾貝爾物理學(xué)獎得主朱棣文近幾年一直在參與研發(fā)新能源電池。他表示，鋰離子電池是非常重要的技術(shù)，但問題是利用何種材料作為儲能材料。朱棣文認(rèn)為，最好的材料目前仍是氧化鈷鋰電池。但是由于鈷和鎳的價格太貴，因此中國鋰電池使用了較為便宜的材料，這使得儲能密度受到了限制。他表示，未來石墨和硅也可以作為儲能材料。
朱棣文還提到了在鹽水湖中提取鋰的技術(shù)。他說道，一些鹽水中的鋰含量可以達(dá)到95%，現(xiàn)在全球已經(jīng)有多個團(tuán)隊在研究鹽水提鋰的技術(shù)。
朱棣文預(yù)測，未來10到20年，世界將使用更多的清潔電能，清潔電能的使用比例可能會上升至60%。不過朱棣文也指出清潔能源面臨的挑戰(zhàn)，尤其是電網(wǎng)和能源的分配以及儲電方面受到的限制。
朱棣文表示，他一直在致力于協(xié)調(diào)美國的輸變電的問題。“我們知道風(fēng)在吹、太陽在曬，但問題是人類無法對它進(jìn)行很好的控制。”他說道，“中國的輸變電可以達(dá)到6000瓦，處于世界領(lǐng)先的地位，但要知道在輸變電的過程中可以損失多達(dá)5%的電力，所以我們要對輸變電的系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以減少損耗。”
科學(xué)家們還呼吁加大對基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的投入，并加強(qiáng)國際合作，推動未來能源方面的創(chuàng)新和探索。惠廷厄姆表示：“在美國等西方國家，我們目前面臨的挑戰(zhàn)就是如何將創(chuàng)新的科研成果應(yīng)用在工業(yè)方面。我們也在爭取國家層面的更多資金支持，但目前還不清楚美國政府是否愿意投入更多來支持新的供應(yīng)鏈。”
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