T向可再生能源和电气化运输的转变是一个大趋势,是全球能源生产、储存和消费的巨大变化。但乌云正在形成,让人想起另一个时代的乌云。的美国已经将未来的供应链交给了用于大趋势的主力锂离子电池的关键材料的海外供应商。其中包括来自南美和澳大利亚的锂;钴,主要产自刚果民主共和国;以及镍、铜、磷酸盐和锰,这些国家的关系可能会在一夜之间恶化。例如,由于俄罗斯入侵乌克兰,来自俄罗斯的镍已退出市场。
另一个令人担忧的问题是,中国在这些材料的加工过程中所扮演的角色,其中许多材料最终被用于制造中国制造的电池。澳大利亚矿山的锂产量占全球供应量的近一半,但其中大部分直接出口到中国进行加工。另一个令人担忧的问题是,许多生产关键材料的矿山已被中国人收购。中国在全球基本商品供应中的作用无处不在。这些是否来自非洲在南美或亚洲其他地方,中国都有存在。
上个月,我为美国能源协会(United States Energy Association)组织并主持了一场虚拟新闻发布会上,与会者在会上得知,锂离子电池需求的持续增长给供应链带来了巨大压力。锂离子电池的巨大需求源于其重量轻。目前,还没有一种交通工具能提供这种电池的便携性。
但当涉及到电力的实用存储时,重量不是一个障碍,相当多的技术正在酝酿中。据领先的长期储能供应商ESS Inc.总裁埃里克•德雷斯尔斯(Eric Dresselhuys)说,其中一个问题是铁流量,仅受到国内供应链问题的影响。这项技术还有额外的优势,因为它的降压时间比锂离子电池的2到4小时要长。根据Dresselhuys的说法,整个过程需要8到10个小时,而且所有的部件都是从国内采购的。
另一种存储技术是用于启动汽车的老式备用电池:铅酸电池。雷德兰能源集团总裁约翰•豪斯指出,铅酸用于固定用途有很多优点;其中最重要的是有一个完整的回收制度——锂离子的回收还处于起步阶段。显然,铅酸电池和铁电池存在重量问题,但在公用事业运营的存储中,这些都不是问题,这对风能和太阳能发电至关重要。
在上世纪70年代能源危机最严重的时期,我曾在一次晚宴上问海湾石油公司(Gulf Oil)的董事长,石油行业是否曾就预期的未来汽油需求与汽车行业进行过磋商。他的回答是:“没有。”出于好奇,我继续研究这个话题,问汽车制造商,他们是否曾经问过石油公司,他们的汽车是否有足够的燃料。底特律的回答是:“不。”
双方都希望对方也能参与进来,发挥互补作用:石油公司生产足够多的产品,以满足不断增长的内燃机需求。这些利害攸关的各方,依靠市场这只看不见的手,在同步共生中为另一方提供服务。尽管存在一些问题,但从汽车诞生之初起,这种方法就一直有效。
当第三股意想不到的力量扰乱市场时,这一切都崩溃了:阿拉伯石油禁运。这不仅立即造成了供需的混乱,而且还引发了潜在的资源担忧。锂离子电池的需求可能会增长。在最近的一项研究中,麦肯锡公司(McKinsey & Co.)预测了这种压力,但新的锂开采技术有望有助于缓解可能出现的短缺。麦肯锡认为,在不考虑国家之间的分歧和地缘政治带来的干扰的情况下,本世纪的需求将大幅增长。
人们一直认为,锂离子电池的产量足以承担这一责任。现在,同样由阿拉伯石油禁运等政治行动引发的清算来了。石油没有真正的替代品,但有许多更好的技术和尖端公司正在努力寻找替代电池。这需要时间。在短期内,你的电动汽车可能会比它应有的价格更高,而且可能很难买到一辆。