电池化学成分变化及其对关键矿物供应链的影响

© 2025, 联合国 全球范围内版权所有 请求复制摘录或复印的，应寄至版权许可中心（copyright.com）。 所有其他关于权利和许可的查询，包括附属权利，应致： 联合国出版物 405 东 42街 新 York, New York 10017 美国 E-mail: publications@un.org 网站: https://shop.un.org 本作品中使用的名称和任何地图上呈现的内容均不表示联合国对任何国家、领土、城市或地区的法律地位，或其当局，或对其边界或边界的划定有任何意见 whatsoever。 提及任何公司或授权流程并不代表联合国表示认可。 此出版物尚未经过正式编辑。 ISBN: 978-92-1003228-5eISBN: 978-92-1106645-6Sales No. E.24.II.D.20 致谢 本报告由联合国贸易和发展会议（UNCTAD）国际贸易和商品司司长路易斯·玛丽亚·德·拉·莫拉（Luz Maria De La Mora）总体指导，由拉希德·阿穆伊（Rachid Amui）领导的团队编制，在克洛维斯·弗雷雷（Clovis Freire）的监督下，研究工作得到了索菲亚·多明格斯（Sofia Dominguez）、严成成（Chengcheng Yan）和科西莫·弗朗特拉（Cosimo Frontera，UNCTAD实习生）以及亚瑟·马格罗（Arthur Magro，UNCTAD顾问）的研究贡献。 封面设计由联合国贸易和发展会议（UNCTAD）沟通与对外关系部门负责，而桌面排版则由国际贸易和商品司商品处的丹尼尔·博吉奥（Danièle Boglio）完成。 符号和公式 缩写 ºC�������������摄氏度电动汽车������������电动汽车温室气体���������温室气体千瓦时����������千瓦时 LCO���������锂钴氧化物 LFP����������磷酸铁锂Li-S����������锂硫锂离子电池�����������锂离子电池LMB���������液态金属电池 LMO���������锰酸锂MAB���������金属空气电池 MIB����������金属离子电池NCA���������镍钴铝氧化物NMC��������镍锰钴光伏������������太阳能光伏研发���������研究与开发RFB����������红ox流电池SIB�����������钠离子电池SSB����������固态电池 UNCTAD��联合国贸易和发展会议 美元����������美元 VRFB��������钒液流电池 Wh/kg������瓦特小时每千克 Al��������������aluminium Ca������������钙 CO2���������二氧化碳e-�������������electron K��������������钾镁������������magnesium Na������������sodium O2������������氧化气体 Rb������������rubidium Zn�������������zinc 目录 致谢...................................................................................................................iii 缩写.............................................................................................................................iv 符号和公式...............................................................................................................iv 核心信息...........................................................................................................................vi 第一章 引言 ....................................................................... 1 目标。 .................................................................................................................................4 结构...................................................................................................................................4 第二章 电池技术和化学.................... 5 电池和化学。 .............................................................................................................7 改变电池化学成分的影响。 ............................................................................ 13 某些电池技术和化学成分的性能特征.......................... 14 某些电池类型的优势和劣势................................................................... 16 第三章 机遇与挑战....................................... 25 机遇与挑战................................................................................................... 27 机遇........................................................................................................................... 27 挑战. .............................................................................................................................. 31 第四章 政策考量.................................................... 35 政策考量............................................................................................................... 37 先进电池发展的政策领域........................................................................ 37 结论.............................................................................................................................. 41 数据 图1 锂离子电池的示意图.......................................................8图2 金属空气电池的示意图.........................................................9图3 固态电池的示意图..................................................... 11图4 液体金属电池的示意图................................................... 11图5 流电池的示意图。 .............................................................. 12图6 选定当前和新兴可充电电池性能特征的图形表示......................................... 16图7 美国锂价值链、出口价值、2022年，单位为美元...................................... 29 方框 框1 锂价值链 ....................................................................................................... 28 关键信息 随着能源转型迅速扩大，用于电池技术的关键矿物需求预计将急剧增长。这些矿物包括锂、钴、镍、磷酸盐和石墨——以及钠、锌、硫和硅等新兴材料。预计这一增长将扩大生产国的供应，并可能导致更高的出口收入，为政府提供可以再投资于其他经济部门的资金。 利用电池制造所需原材料的发展中国家可以通过投资制造设施，实施增值活动来抓住这一机遇推动工业发展，从而在采矿、加工和下游行业创造就业岗位，促进经济多样化和韧性。 电池技术和化学领域的创新对于能源转型至关重要。这些进步增强了储能能力，提高了电池效率和性能，并利用了更可持续且对环境破坏更小的材料。 电池技术提供先进的储能解决方案，确保稳定和• 弹性能源电网，增强发展中国家能源获取能力，促进经济增长。 电池技术和化学方面的进步也对• 全球交通运输部门，支持更长的续航里程和更快的充电时间，使电动汽车（EVs）对消费者更具吸引力。 • 电池化学成分的演变可以降低成本、缓解供应链风险，并有可能解决与这些技术中所使用的矿物开采相关的伦理问题，例如童工。 要充分实现新型电池技术和化学品的潜力，政府应解决安全、可扩展性、技能差距以及使用低毒性材料以减少环境影响等挑战。还必须建立替代材料的稳健供应链。 支持以关键矿产为中心的产业可持续发展政策重点应聚焦于： • 针对性教育和培训计划，以培养能够支持日益增长的电池和储能行业的人才队伍；• 基础设施投资，以扩大工业生产并拓展供应链；• 改革开采和处理法规，以确保可持续性、价值增值和社区利益；• 加强供应链的透明度和问责制；• 支持研发（R&D），以推动新型电池化学体系的开发和完善现有技术；以及• 促进公私部门间的合作，推动国际合作以共享知识和最佳实践。 利用电池技术和关键矿产供应链中的机遇可以推动经济增长，创造就业机会，并促进可持续和公平的全球能源未来。 第一章 引言 全球能源部门的二氧化碳（CO2）排放量尽管全球持续努力减缓，仍在增加。2排放量达到创纪录的高水平In 2023, energy-related CO 37.4 billion metric tons, a 1.3 per cent increase from the previous2年份1。这种增长凸显了能源转型的重要性，即从污染性化石燃料转向在能源组合中广泛采用清洁能