《研究发现关键矿产资源约束或颠覆能源转型预期》

  • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2025-05-30
  • 西安电子科技大学的研究团队在《Nature Communications》上发表文章,提出首个耦合矿产约束的能源转型路径评估框架。研究发现,若忽视关键矿产资源约束,中国光伏和风电装机容量至2060年或大幅下降,增加碳排放,影响《巴黎协定》目标。该研究强调了矿产资源管理在碳中和中的重要性,并建议发展第四代核能、强化矿产储备、构建韧性供应链,以应对资源瓶颈,实现温控目标。
  • 原文来源:http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2025/5/202552717159108133621.shtm
相关报告
  • 《上海交通大学报道低碳发电子技术市场份额显著影响电力系统转型中的关键矿产资源约束》

    • 来源专题:关键原材料知识服务平台
    • 编译者:费鹏飞
    • 发布时间:2025-04-15
    • 2月21日,上海交通大学在《Nature Communications》上发表题为“Sub-technology market share strongly affects critical material constraints in power system transitions”的论文,报道从子技术市场份额调控视角探索资源约束调控策略。 在碳中和目标下,可再生能源电力系统转型迫在眉睫,但光伏发电和风力发电等可再生能源技术对关键矿产资源的需求远高于传统火力发电,且这些矿产多为关键战略性资源,可能引发长远资源安全风险。目前研究多聚焦于识别风险资源种类,缺乏对资源风险调控的探讨。研究人员从电力系统发电子技术调控入手,综合考虑发电系统以外其他部门对关键矿产资源的需求,预测我国碳中和转型路径下不同子技术组合情景下的关键矿产资源需求特征和资源风险,提出资源约束调控策略,为我国碳中和目标实现和关键资源约束应对提供政策支撑。 研究集成宏观经济模型和动态物质流分析等方法,量化了基准情景及碳中和情景下我国发电系统转型过程中五种主要发电技术下的22种子技术对19种矿产资源的需求。结果表明,在碳中和情景下,截至2060年五种技术对19种关键矿产资源的需求将达5220万吨,相较于基准情景增加约2.7倍,其中9种资源的累积需求至少翻番,光伏发电和风力发电的资源需求占比最大,合计超90%。进一步考虑三种子技术市场份额调控情景,发现光伏发电对技术性资源的累积资源需求受子技术市场份额影响最大,较新技术情景和激进技术情景下光伏发电的资源需求可增加2.2~2.5倍。就年度需求而言,部分被风力发电和光伏发电需求的技术性资源在不同市场份额情景下差异显著。从累积需求与储量的比值来看,铜和铀资源在任何发电技术情景下都会超过其当前储量,产生严重资源风险。研究还提出了重要性指数概念,结果显示在不同情景下部分资源的重要性指数会超过安全阈值。
  • 《全球关键矿产资源需求保持强劲增长》

    • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
    • 编译者:欧冬智
    • 发布时间:2025-06-02
    • 国际能源署(IEA)最新报告显示,2024年全球关键矿产资源需求将继续保持强劲增长,尤其是锂的需求预计增长近30%,镍、钴、石墨和稀土的需求增幅在6%至8%。这一增长主要受到电动汽车、储能电池和可再生能源应用需求快速上升的推动。虽然需求增加,但由印度尼西亚和刚果民主共和国主导的关键矿产供应稳定,使价格有所下降。锂的价格自2023年以来累计下跌超过80%,石墨、钴和镍的市场价格也分别下跌了10%至20%。然而,投资者决策仍面临诸多不确定性。2024年全球关键矿产资源开发的投资动能减弱,投资增长幅度从2023年的14%收窄至5%;若考虑通胀因素,实际投资增长率仅为2%。勘探活动趋于平稳,矿业勘探支出增长停滞。尽管锂、铀和铜的勘探支出有所增加,但镍、钴和锌的勘探明显下降。报告预测,到2035年,全球关键矿产资源供需平衡总体有所改善,但隐忧仍存,特别是铜矿资源。如果各国现有规划项目如期推进,镍、钴、石墨和稀土供应量有望匹配需求增速,但铜和锂的供应仍存在较大缺口。铜矿资源将在2035年出现30%的供应缺口,而锂矿在未来5年到10年将面临供应短缺。关键生产国的供应中断可能对全球市场产生严重影响,整体市场平衡可能发生根本性改变。例如,稀土和储能电池关键矿产的全球供应量到2035年只能满足需求的50%。同时,全球关键矿产资源供应链可能因极端天气、技术故障或贸易中断等冲击而脆弱不堪。为应对这些挑战,各国正在通过公共资金投入、战略合作和政策改革来保障关键矿产资源的供应安全。美国加速关键矿产项目审批,欧盟确定47个战略项目,澳大利亚和加拿大推出扶持计划。国际能源署启动了“关键矿产安全计划”,以协调各国合作,加强资源富集国与精炼国及消费国之间的联系,推动跨境合作。创新技术如人工智能勘探、直接提取锂技术、新型石墨生产技术等将重塑全球关键矿产资源的生产格局。基于人工智能的地质勘探可降低60%成本,提升4倍探矿成功率;新兴储能电池技术如磷酸铁锂电池市场占有率大幅上升。