确保清洁能源技术供应链

确保清洁能源技术供应链 国际能源机构 IEA审查了包括石油 ，天然气在内的所有能源问题 煤炭供需、可再生能源技术、电力市场、能源效率、能源获取、需求方管理等等。 通过其工作，IEA倡导的政策将提高其能源的可靠性，可负担性和可持续性31个成员国 ， 10个国家和地区。 Pleasenotethatthispublicationissubjecttospecificrestrictionsthatlimiteditsuseanddistribution.Thetermsandconditionsareavailableonlineatwww.iea.org/t&c/ 本出版物和此处包含的任何地图均不影响任何领土的地位或主权，国际边界和边界的划定以及任何领土，城市或地区的名称。 资料来源：IEA。保留所有权利。 国际能源署网站：www.iea.org IEA成员国： 澳大利亚奥地利比利时加拿大 捷克共和国丹麦爱沙尼亚 芬兰法国德国希腊匈牙利爱尔兰意大利日本韩国立陶宛 卢森堡墨西哥荷兰新西兰挪威波兰葡萄牙 斯洛伐克共和国西班牙 瑞典瑞士蒂尔基耶共和国英国美国 欧盟委员会还参与了 IEA的工作 IEA协会国家： 阿根廷巴西中国埃及印度印度尼西亚摩洛哥新加坡 南非泰国 目录 建议摘要3 关于本报告4 扩大清洁能源供应链5 新能源安全范式9 评估风险和漏洞15 使清洁能源供应链安全，有弹性和可持续发展是优先事项20 1.多样化供应链20 2.加快清洁能源转型26 3.创新清洁能源技术30 4.供应链开发合作33 5.投资清洁能源36 数字列表 图1到2050年净零排放中选定清洁能源技术的全球部署情况5 图2能源关键技术供应链7 图3按价值计算的2050年净零排放中石油和选定清洁能源技术的估计市场规模情景10 图42050年净零排放中的能源安全关键指标情景11 图5选定清洁和化石能源技术的矿物强度12 图6清洁金属和关键矿物的国际价格 能源技术13 图7主要清洁能源投入的潜在供应中断的可能性和影响程度18 图82021年按供应链阶段和国家/地区划分的选定清洁能源技术的地理集中度22 图9选定的关键矿物的产量和探明储量 电池和PV电池材料，2021年25 图10太阳能光伏、电动汽车和电动汽车部署的复合年增长率 2050年净零排放中的低排放氢情景27 图11EV中选定阶段到初始生产的典型提前期 电池和太阳能光伏供应链28 图12太阳能光伏、电动汽车电池和氢气的技术准备情况 技术31 图13IEA国家每年能源研发公共预算总额的演变32 图14全球对选定清洁能源技术的投资 2050年净零排放方案37 图15按地区划分的清洁能源就业人数(2019年)和按技术、职业和技能水平划分的2030年新增 工人 2050年净零排放情景40 表列表 表1净零清洁能源技术的关键里程碑 2050年的排放量情景9 表2安全、有弹性和可持续清洁能源的特点 技术供应链15 表3供应链风险评估框架16 表4选定清洁能源技术的脆弱性评估 按供应链19 表5与集中度相关的供应链中断风险21 表6政府和行业的优先行动-多元化26 表7政府和行业的优先行动-加速30 表8政府和行业的优先行动-创新33 表9政府和行业的优先行动-合作36 表10政府和行业的优先行动-投资41 建议摘要 关于本报告 安全、有弹性和可持续的清洁能源供应链是全球能源转型的核心新冠肺炎疫情和俄罗斯入侵乌克兰的后果给全球能源供应链带来了巨大压力，导致石油、天然气和煤炭价格飙升，以及制造清洁 能源技术所需的半导体和关键矿物短缺。虽然当前的能源危机对近期经济前景构成威胁，但它也提供了一个机会，通过对可再生能源、能源效率和其他清洁能源技术的大规模投资激增，加速从化石燃料的转变。正如IEA一再强调的那样，世界不必在解决能源危机和气候危机之间做出选择 。 然而，我们必须确保走出当前能源安全危机和净零排放竞赛的道路不能简单地用另一种关切取代一套关切。清洁能源供应链在很大程度上依赖于矿物，而不是化石燃料。因此，相关的能源安全 考虑将是获取制造清洁能源技术所需的关键矿物、材料和部件，而不仅仅是燃料供应。为这些技术建立安全、有弹性和可持续的供应链至关重要。可以从太阳能光伏（PV）等成熟市场和技术中汲取重要教训，以塑造电池，低排放氢气和其他对清洁能源至关重要的技术的新兴市场。 本报告是为悉尼能源论坛准备的，IEA很荣幸与澳大利亚政府共同主办，并与澳大利亚商业理事会合作它总结了选定的清洁能源技术供应链的发展和未来的需求，重点是太阳能光伏，电动汽 车电池（EV）和低排放氢气，并为政府和行业提供了一个框架，以识别，评估和应对新兴的机会和脆弱性，并对印度洋-太平洋地区有具体的见解。它借鉴了IEA对关键矿物的分析，最近对技术供应链的详细分析，特别是IEA的全球电动汽车电池供应链和太阳能光伏全球供应链特别报告1，以及IEA广泛的清洁能源技术跟踪和分析，包括正在进行的工作IEA旗舰能源技术展望（ETP）出版物。将于2023年初发布的下一版ETP将专注于开发和扩展清洁能源技术供应链所需的内容，以实现广泛技术的净零排放。 1两份报告将于2022年7月初发布。全球电动汽车电池供应链的关键见解已作为《2022年全球电动汽车展望》的一部分发布. 扩大清洁能源供应链 可持续供应链是可持续能源的关键 清洁能源技术的部署需要在世界各地迅速扩大，以避免气候变化的最坏影响。IEA的2050年净零排放情景，在《2050年净零排放：2021年为格拉斯哥缔约方大会编写的全球能源部门报告路线图》 中详细描述，列出了一条与将全球气温上升限制在1.5摄氏度左右相一致的能源途径。在这种情况下 ，太阳能光伏、电动汽车和低碳氢的部署大幅增加，要求这些技术的制造以及基本材料和矿物投入的生产快速增长(图1)。 图1到2050年在净零排放中全球部署选定的清洁能源技术情景 太阳能光伏发电 电动汽车电池需求 低排放制氢 2514600化石与CCUS TWh 20000 15000 10000 5000 0 202020302050 12 TWh 10 8 6 4 20 202020302050 500 MtH2 400 300 200 100 0 电解 202020302050 IEA.保留所有权利。 太阳能的快速扩张是实现净零的核心 使用太阳能光伏技术发电是清洁能源转型的核心支柱。到2050年，净零排放的年平均新增容量在 2020-2030年期间增长了四倍，到本世纪中叶，太阳能约占总发电量的三分之一，而今天仅为3％ 。到2030年，光伏电池板的年安装量将达到630吉瓦（2021年为151吉瓦），到2030年，对关 键矿物的相关需求将增加到4000千吨（t）（2021年为1000千吨）。到2021年，太阳能光伏电池板产量已经占全球白银需求的10%，占全球碲使用量的40%以上。The. 在2050年的净零排放情景中，预计在2021年至2030年之间，太阳能光伏关键材料的总需求将增长150%至400%。 全球太阳能光伏需求的增长将为印太地区扩大制造能力提供机会如今，全球太阳能光伏制造能力几乎都在印度-太平洋地区，尤其是在中国。该区域还拥有大部分的材料加工能力，以维持这种制造能力 。尽管有计划扩大北美和欧洲的模块制造能力，但该地区仍然是组件的主要供应商和面板的主要制造商。 电气化车辆取决于电池关键矿物质的充足供应 加速电动汽车的使用将需要电池供应的大规模扩张，这将推动对几种关键矿物的需求与太阳能光伏一样，电动汽车的全球销量在过去几年中飙升，仅在2021年就翻了一番，达到创纪录的660万辆。2012年只售出了12万。去年，电动客车（增长40%）和中型和重型卡车（增长100%）的销量也出现了大幅增长。在2050年的净零排放情景中，全球电动汽车车队达到3.5亿辆(不包括两轮/三轮车)，到2030年，它们在总车队中的份额约为20%。到那时，电动汽车每年的销量超过6500 万辆，几乎占汽车总销量的60%。这导致2021-2030年全球锂需求年均增长30%（过去五年为 6%），镍需求年均增长11%（5%），钴需求年均增长9%（8%）。 电动汽车电池的材料和生产需求增加将使印太地区受益澳大利亚是最大的锂生产国，2021年产量占全球开采产量的一半以上，并且是全球五大生产国中的两个国家-PilbaraMierals和Allem。对于镍 ，红土矿床主要分布在印度尼西亚，菲律宾和新喀里多尼亚。有计划在几个国家推出或扩大电池制造 。印度尼西亚最近成立了一家国有电池公司，目标是到2030年制造140GWh的电池容量，其中50GWh将用于出口。如今，全球电池制造产能约为871GWh。 图2能源关键技术供应链 IEA.保留所有权利。 注意：太阳能光伏电站仅适用于晶体硅光伏组件。此处并非所有氢气路径（例如，煤，生物质气化）。 低排放氢气将发挥重要且日益增长的作用 低排放氢气的出现也将要求扩大和更可持续的供应链。与太阳能光伏和电动汽车相比，低排放氢1-通过天然气的电解或蒸汽重整以及碳捕获，利用和储存（CCUS）生产-仍处于起步阶段，通过电解生产约30t和0.7Mt通过CCUS在20212年（不到总氢气产量的0.8％）。在2050年的净零排放情景中，低排放生产迅速起飞，到2030年达到约150公吨，到2050年达到520公吨。这需要 大幅增加电解容量，从目前的0.3GW增加到2030年的近850GW，到2050年的近3600GW。这种规模的电解槽的材料需求将大大增加全球对铂族金属的整体需求，铂族金属的供应集中，而镍对电池的需求也将急剧上升。基于化石的CCUS生产-对关键矿物的依赖程度较低，但依赖于CO的可用性。2运输和储存基础设施-也急剧增加，从今天的0.7公吨到2030年的70公吨左右，到2050年的200公吨。氢作为储存低排放电力以平衡电力系统和大幅减少排放难以减少的行业的排放的一种手段，特别是长途运输和重工业。 1氢可以使用所有类型的能源并通过各种技术生产。本报告中对低排放氢的引用包括使用CCUS从可再生和核电，生物质和化石燃料生产的氢。有关IEA氢分类方法的更多详细信息，请参见2021年全球氢评论。 2这些设施包括生产纯氢和捕获CO的设施2用于地质储存或销售；CO2从氨厂捕获的用于尿素生产的不包括在内。 表1到2050年，净零排放中清洁能源技术的关键里程碑 太阳能约占全球发电量 202020302050 太阳能光伏 的3％ 2020-2030年需要近25%的 年新增容量约130GW年增长率 每年新增容量超过600GW 太阳能占全球发电量的 30%以上 低排放氢气产量达到 70% 全球电解槽产能必须增加到接近850GW 氢气 低排放氢气的产量不到总 产量的0.8% 全球电解槽产能约 0.3GW。 CO在低排放氢气生产 CO捕获的低排放氢气生产必 2 中捕获的约为10公吨 氢需求低于90Mt 2 须比2020年增加约70倍 氢的年度投资达到1650 亿美元 全球电解槽的容量必须增 加到3600GW左右 CO2低排放氢气生产中捕获的氢气必须比2020年 增加180倍 氢需求几乎增加了六倍，其中一半用于工业和运输。 年度投资达到4700亿美元 电动汽车 道路上大约有1650万辆电动汽车 电动汽车的电池需求约为 340GWh 电动汽车占全球股票的 20% 2020-2030年，电动汽车的电池金属需求每年增加约三分之一，锂需求每年增加约10%，镍和钴需求每年增加约10% 电动汽车占全球乘用车存量的86% 电池占总数的60％以上，占清洁能源技术设备估计市场的最大份额 新的能源安全范式 追求净零将重新定义全球能源安全 清洁能源转型正在从根本上改变能源安全的本质。IEA将能源安全定义为以可承受的价格不间断地提供能源。这有几个方面。长期安全取决于根据需求提供能源的投资的及时性，而短期安全则与能源系统对供需平衡的突然