可持续电池材料市场规模和份额，按电池类型（锂离子、铅酸）划分；材料;应用 - 全球供需分析、增长预测、统计报告 2025-2037

可持续电池材料市场：增长动力和挑战

增长动力

• 替代电池化学品的创新：与锂、钴和镍相关的有限供应和地缘政治风险正在推动钠离子、锂硫和固态电池等替代电池化学品的创新，从而减少对稀缺资源的依赖。在努力寻求负担得起且可持续的能源解决方案的背景下，传统锂离子电池的各种替代品展现出了巨大的潜力。与锂相比，钠离子电池由于钠的丰富性和成本效益而脱颖而出。这不仅降低了生产成本，还最大限度地减少了与采购和加工材料相关的环境影响。此外，对于大规模储能应用，氧化还原液流电池提供了创新且高度可扩展的解决方案。这些电池通过电化学电池循环液体电解质，通过电子转移有效地存储和释放能量，符合可再生能源整合的需求。
  
  此外，金属空气电池，例如锌空气电池，提供了另一种引人注目的替代方案。它们在保持轻质结构的同时实现高能量密度的能力对于增强储能解决方案至关重要。这些电池利用空气中的氧气，通过锌或铝等金属的氧化来发电。这样就无需在电池本身内保留氧化剂，从而实现更紧凑、更高效的设计。
  
  总之，这些替代方案凸显了向更可持续和更容易获得的能源存储技术的转变，解决了能源生产和消费中的经济和环境问题。
   
• 扩展可再生能源存储解决方案：随着太阳能、风能和其他可再生能源的不断增长，高效的能源存储解决方案对于平衡供应波动和确保电网稳定至关重要。由丰富且环保的材料制成的可持续电池正在成为大型储能项目的优先事项，特别是在获得持续电力有限的离网和农村地区。此外，推动碳中和正在促使能源公司和政府投资对环境影响最小的电池技术，例如钠离子电池和铁空气电池。这些创新提高了储能系统的使用寿命和效率，同时减少了对关键材料的依赖，从长远来看，使可再生能源的采用更具可持续性和成本效益。
  
  因此，可再生能源存储解决方案（例如并网电池场和离网太阳能系统）的扩展需要符合清洁能源转型的可持续、长寿命电池材料。例如，IEA报告称，到2022年底，电网规模电池储能总装机容量约为28吉瓦，其中大部分是在前6年增加的。由于增加了超过 11 吉瓦的存储容量，2022 年的安装量比 2021 年增加了 75% 以上。

下图显示了每年网格规模电池存储的增量：

挑战

• 投资成本高：建立符合严格排放法规和碳足迹标准的生产设施对于以环境可持续的方式生产电池材料至关重要。这包括利用比传统技术和程序更加资本密集的现代制造技术和程序。例如，建设年产能35GWh的锂离子电池超级工厂预计耗资50亿美元。同样，采购、供应链开发和碳捕获系统部署的更高成本与钴、镍和石墨等其他基本商品的可持续生产相关。
   
• 供应链管理问题：电池材料的制造通常依赖于有限的地理来源，这些来源可能会受到干扰。例如，锂、钴和镍等重要元素的供应和价格可能会受到重要生产国的地缘政治冲突、贸易限制和环境法规的极大影响。国际货币基金组织（IMF）表示，供应链中断可能会导致更高的费用和更长的交货时间，这可能会阻碍电动汽车（EV）市场的扩张和整个电池的制造。随着电池需求的增长，维持稳定的供应链变得至关重要。企业必须制定降低风险计划，包括实现供应商多元化、本地采购以及寻找可以减少对高风险领域依赖的替代材料。