世界正在迅速拥抱电动汽车、氢燃料电池、风力涡轮机、机器人牵引电机和太阳能光伏面板等清洁能源技术。这些技术可以帮助减缓气候变化，提高生产力，或连接全球数百万人。但在这些复杂技术的背后，有许多重要的投入，如金属、矿物和材料。如果没有它们，这些技术至少不会以目前的形式存在。

　　稀土材料、镍、锂、铜、石墨烯、石墨、钴、锰、钯、铂、锌和碳纤维等基本材料是推动颠覆性技术进步的关键。

　　所有关键材料都有一个共同点，即提取是一个物理过程，并且具有自然的局限性，这些材料的供应链可能面临高科技行业中不常见的挑战。供应可能受到限制或延迟，资本要求很高。地理特征和当地法规，都可能对某种关键材料的提取与应用产生影响。

　　首先来看几种关键材料在各自行业中的应用：

　　锌，通过镀锌工艺保护金属表面不生锈，这对风能至关重要。

　　钯和铂通常用于催化转化器，因此在氢燃料电池技术中发挥着重要作用。

　　镍是一种耐腐蚀的金属，用于使其他金属更耐用。

　　锰是电池和钢铁生产所需的重要矿物。

　　锂，是锂离子电池的基本成分。

　　石墨烯是已知最薄的材料，其强度也是钢的100倍，用于传感器和晶体管。

　　稀土材料是一个更广泛的类别，包括15种镧系元素，外加钇。这些金属存在于所有类型的电子产品中。

　　铜是可靠的电导体，还可以杀死细菌，使其在新冠大流行期间有用。

　　钴是可充电锂电池的重要成分，仅在特定地区发现。

　　碳纤维和碳材料，在航空航天和汽车工业中的应用。

　　虽然这10种矿物质，并不能构成整个未来科技和能源关键材料的全部世界，但它们对改变未来气候和技术进步至关重要。

　　材料价格往往与全球宏观经济状况高度相关。大多数周期，或者说材料供需的波动，本质上都是短期的，随着经济条件的发展和供需的重新平衡，持续时间从几个月到几年不等。

　　但超级周期，是不同的。它们的特点是结构性的、长达数十年的高于趋势的价格波动。历史上，快速增长的需求加上持续和不足的供应，为超级周期创造了条件。例如，20世纪90年代中期，金砖四国(巴西、俄罗斯、印度和中国)的快速工业化，创造了一个持续20多年的大宗商品超级周期。

　　 Global X ETFs认为，几种改变游戏规则的技术的同时出现，可能会为特定材料的超级周期创造类似的条件。例如，从内燃机(ICE)车辆向电动汽车的转变，将成为锂、石墨、铜、镍、钴和锰等材料需求的重要驱动因素。电动汽车对这些材料的需求，是传统内燃机的六倍。

　　全球气温上升和极端天气事件的数据令人不安，世界各地的政府和组织都在加大力度，通过新的预算和政策来应对其影响。全球灾难总成本，每年已超过1000亿美元。全球范围内，2021前十大极端天气事件的成本高达1700亿美元。

　　2050年，每年的气候灾害成本可能会激增超过1万亿美元。为了减缓气温上升，各国政府正在大幅增加气候支出。例如，美国计划在未来五年内每年支出800亿美元。要了解气候支出对材料市场的影响，可参考典型太阳能电池板背后的复杂性，它需要20种不同的材料，包括用于布线的铜、用于半导体的硼和磷，以及用于框架的锌和镁。

　　总的来说，这些材料对于各种新兴技术的扩展至关重要，如锂电池、太阳能电池板、风力涡轮机、燃料电池、机器人和3D打印机。因此，人们对关键材料的需求越来越高。

　　据预测，应对气候变化方式的社会转变，将导致对关键材料的需求超级周期。但这一预期需求水平究竟有多大？

　　为了回答这个问题，国际能源署创建了两个场景。第一个是国家政策情景，这是一个更保守的模型，假设到2040年，材料需求将比2020年翻一番。在这种情况下，假设社会根据当前和现有的政策和承诺采取气候行动。另一个是可持续发展方案，该方案假设将采取更激烈的行动，来改变全球能源使用并实现国际气候目标。在这种情况下，相对于2020年的水平，关键性材料的需求可能会上升300%。

　　然而，在这两种情况下，对每种材料的需求都很大。

　　总体而言，预计锂的需求将出现最具爆炸性的增长。根据上述情景，锂的需求量在2040年，可能达到2020年需求量的13至42倍。

　　来源：Wind

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