清洁能源背后的资源隐忧 关键矿产成碳中和落地新挑战

　　国际能源署（IEA）报告指出，到2040年，全球清洁能源技术对关键矿产资源的需求将增长4至6倍，相当于2020年全球煤炭消费总量。

 

　　这一数据背后，是全球能源转型从“资源依赖”向“技术依赖”的深刻转变——中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌在近日举办的“清华大学碳中和技术论坛”上强调，关键矿产的战略价值正随绿色转型进程加速凸显。

 

　　然而，现实却不容乐观，矿产资源分布不均、供需矛盾失衡、供应链体系脆弱、回收循环机制不明确等问题相互交织，已逐渐对全球风光、氢能等关键绿色能源技术形成“卡脖子”困境。

 

　　氢能钛需求2060年将增2500倍

 

　　“氢能绝非‘无资源约束’的清洁能源。”上海交通大学环境科学与工程学院院长耿涌直言。作为重型运输、重工业脱碳的关键路径，氢能产业链对关键矿产的需求正呈爆发式增长。

 

　　据耿涌团队测算，为实现中国2060年碳中和目标，规模化发展绿氢，尤其是PEM电解槽技术，将引发关键矿产需求激增。其中，用于电解槽、储氢容器的钛，需求较当前将飙升2500倍；作为燃料电池核心催化剂的铂，年需求量将达10.6吨，是2020年全球铂年产量的4.6倍。不仅如此，氢生产领域消耗了钴、镁、钼、钛、锌等金属需求的大头，燃料电池更占据了68.7%的铂族金属需求。

 

　　“钛、锆、钇等以往的‘小众’金属，正因全球氢能、航天、核能等多领域需求叠加，升级为‘战略资源’，未来短缺风险加剧。”耿涌表示，“我国锆资源主要依赖澳大利亚进口，钇在永磁体、激光领域亦有刚需，氢能领域的新增需求将进一步加剧其供应压力。”

 

　　当前，氢能产业链关键金属回收体系近乎空白，二次资源贡献率极低。对此，耿涌提出创新路径，中国应跳出“只盯原生矿”的思路，加快布局海外二次资源市场。

 

　　风光总装机容量2026年或降超60%

 

　　“若忽视关键矿产约束，风光主导的能源转型将面临‘腰斩’风险。”中国科学院大学经济与管理学院特聘教授段宏波的研究结论，直击风光能源转型要害。

 

　　预测显示，为达成碳中和目标，到2060年中国对光伏、风能的需求将达2020年的12倍，相关矿产需求占全球风光技术总矿产消耗的四分之一。但段宏波团队经模型评估发现，受银、硒、铜、锑等金属短缺制约，2060年中国风光总装机容量可能大幅下降——乐观情景下降18%至19%，悲观情景下降幅超60%。

 

　　装机容量缩减将直接影响减排目标——这意味着，风光在一次能源中的占比可能比当前预期下降40%至60%，从而导致最高26亿吨的二氧化碳减排缺口。“风光贡献可能远低于预期，必须重新审视能源转型路径依赖。”段宏波强调。

 

　　不过，循环经济为风光转型提供了“节流”希望。中国物资再生协会副秘书长张慧透露，到2030年中国风光设备循环利用市场规模将达1000亿元；2040年，年回收光伏组件预计250GW、风电退役规模150GW，届时可从中回收铝、玻璃、银、稀土等大量关键资源，为产业链提供稳定的二次资源供给。

 

　　国家政策已与产业发展形成协同。国家发展改革委等六部门联合印发的《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》明确分阶段目标：到2025年，集中式风电场、光伏发电站退役设备处理责任机制基本建立；到2030年，要形成一批退役风电、光伏设备循环利用产业集聚区。

 

　　能源转型需“开源+节流”双轮驱动

 

　　当下，中国能源转型已步入“矿产约束与循环破局”关键阶段。要平衡能源安全、碳中和目标与资源约束，需构建“开源+节流”双轮驱动模式——

 

　　“节流”端，加速风光设备循环利用产业的规模化、规范化发展至关重要。对于风电、光伏退役产生的固体废物，需严格遵循“减量化、资源化、无害化”原则开展回收、利用与处置工作，严禁以填埋、丢弃等非法方式处置退役设备，确保全流程符合环保与资源利用要求。

 

　　“开源”端，则需跳出“风光单一依赖”。段宏波建议布局核聚变、小太阳等前沿技术，同时重视CCUS（碳捕集）在化石能源脱碳中的作用，科学规划煤电退役节奏，避免“一刀切”造成能源缺口。耿涌补充道：“多数国家缺乏关键矿产循环技术，我们可输出技术，参与其退役氢能设备回收，弥补原生资源缺口。”

 

　　能源转型并非“非此即彼”，而是“安全与低碳”的平衡艺术。关键矿产的战略价值随绿色转型日益凸显，其供需矛盾、供应链风险已成为全球治理议题。正如贺克斌的呼吁：“唯有将矿产约束纳入转型顶层设计，激活循环经济潜力，才能让碳中和目标真正落地”。