Nhận định này được đưa ra trong báo cáo Energy Transition Outlook for Lithium của hãng nghiên cứu Wood Mackenzie, trong bối cảnh quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu đang làm gia tăng nhanh chóng nhu cầu đối với kim loại quan trọng dùng để sản xuất pin lithium-ion.

Theo báo cáo, nhu cầu lithium toàn cầu có thể vượt mốc 13 triệu tấn vào năm 2050 nếu các chính sách khí hậu và mục tiêu giảm phát thải được triển khai mạnh. Trong đó, xe điện tiếp tục là động lực chính. Wood Mackenzie ước tính, sản xuất xe điện sẽ chiếm khoảng 72% đến 80% tổng nhu cầu lithium. Nếu cam kết khí hậu hiện nay của các quốc gia được thực hiện đầy đủ, xe điện có thể chiếm khoảng 75% tổng doanh số ô tô toàn cầu vào năm 2040. Trong kịch bản tham vọng hơn nhằm đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0, tỷ lệ này thậm chí có thể tăng lên tới 95% doanh số xe mới.

Bên cạnh đó, nhu cầu lithium còn tăng mạnh nhờ sự phát triển của hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn phục vụ lưới điện khi tỷ trọng năng lượng tái tạo như điện gió và điện mặt trời ngày càng cao. Nhu cầu pin cho hệ thống lưu trữ điện có thể tăng trưởng khoảng 6% đến 7% mỗi năm trong các kịch bản chuyển đổi năng lượng mạnh mẽ.

Tính tổng thể, các loại pin sạc – bao gồm pin xe điện và pin lưu trữ năng lượng – có thể chiếm tới 96% đến 98% tổng nhu cầu lithium toàn cầu vào giữa thế kỷ. Trong khi nhu cầu tăng nhanh, nguồn cung lithium lại đối mặt nhiều hạn chế do chu kỳ phát triển mỏ kéo dài và chi phí đầu tư lớn.

Phân tích của Wood Mackenzie cho thấy, cán cân cung – cầu lithium trong tương lai phụ thuộc rất lớn vào tốc độ chuyển đổi năng lượng. Trong kịch bản chuyển đổi chậm, thị trường lithium vẫn có thể duy trì trạng thái cân bằng cho tới khoảng năm 2037 trước khi bắt đầu thiếu hụt.

Tuy nhiên, trong kịch bản dựa trên các cam kết khí hậu hiện nay của các quốc gia, nguồn cung có thể bắt đầu thiếu hụt từ khoảng năm 2029 và thế giới sẽ cần bổ sung thêm khoảng 6,7 triệu tấn lithium carbonate tương đương (LCE) vào năm 2050.

Trong kịch bản tham vọng hơn nhằm đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0, tình trạng thiếu hụt thậm chí có thể xuất hiện sớm hơn, từ khoảng năm 2028, và kéo dài trong nhiều thập kỷ, với nhu cầu bổ sung khoảng 8,5 triệu tấn LCE vào năm 2050.

Những con số nêu trên cho thấy, ngành công nghiệp khai thác và chế biến lithium sẽ phải mở rộng quy mô nhanh hơn nhiều so với hiện nay nếu muốn đáp ứng sự bùng nổ của thị trường pin.

Để tránh nguy cơ thiếu hụt, Wood Mackenzie cho rằng ngành lithium toàn cầu sẽ cần đầu tư rất lớn. Tổng vốn đầu tư cần thiết cho khai thác và chế biến lithium có thể dao động từ 104 tỷ USD đến 276 tỷ USD tùy theo tốc độ chuyển đổi năng lượng.

Kịch bản chuyển đổi chậm sẽ cần khoảng 104 tỷ USD. Kịch bản cơ sở khoảng 114 tỷ USD. Kịch bản dựa trên các cam kết quốc gia khoảng 236 tỷ USD. Kịch bản đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 cần tới 276 tỷ USD. Các khoản đầu tư này được có thể đạt đỉnh trong giai đoạn 2030 – 2034 khi nhiều dự án khai thác mỏ mới, nhà máy tinh luyện và cơ sở chế biến lithium được xây dựng để phục vụ nhu cầu sản xuất pin ngày càng tăng.

Bên cạnh mở rộng khai thác, tái chế pin lithium-ion cũng là giải pháp quan trọng giúp giảm áp lực lên nguồn cung nguyên liệu thô. Wood Mackenzie dự báo nguồn lithium từ tái chế có thể tăng trưởng với tốc độ từ 13% đến 16% mỗi năm trong các thập kỷ tới. Đến năm 2050, tái chế có thể cung cấp khoảng 2,3 đến 2,7 triệu tấn lithium carbonate tương đương cho thị trường.

Tuy nhiên, trong ngắn hạn, tái chế vẫn chưa thể giải quyết ngay nguy cơ thiếu hụt do phần lớn pin xe điện hiện nay vẫn đang trong vòng đời sử dụng. Phải đến khoảng thập niên 2040, khi những thế hệ pin xe điện đầu tiên hết vòng đời, nguồn lithium từ tái chế mới có thể tăng mạnh.

Ngoài ra, ngành công nghiệp pin cũng đang tìm kiếm những giải pháp bổ sung nhằm giảm áp lực đối với lithium. Trong đó có việc phát triển các công nghệ khai thác mới như chiết xuất lithium trực tiếp từ nước muối địa nhiệt, giúp rút ngắn thời gian sản xuất so với các phương pháp khai thác truyền thống.

Việc đa dạng hóa nguồn cung lithium trên toàn cầu, mở rộng khai thác tại nhiều khu vực như Bắc Mỹ, Nam Mỹ hay châu Âu, cũng được xem là cách giảm rủi ro phụ thuộc vào một số khu vực sản xuất lớn. Đồng thời, nhiều công nghệ pin mới đang được nghiên cứu nhằm giảm nhu cầu lithium trên mỗi đơn vị dung lượng pin, như pin natri-ion hoặc các thế hệ pin lithium sử dụng ít kim loại hơn.

Các giải pháp kéo dài vòng đời pin xe điện, bao gồm việc tái sử dụng pin cũ cho hệ thống lưu trữ năng lượng trước khi đưa vào tái chế, cũng được xem là cách tối ưu hóa nguồn tài nguyên.

Nhìn chung, những dự báo về khả năng thiếu hụt lithium cho thấy quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế năng lượng sạch không chỉ phụ thuộc vào sự phát triển của công nghệ mà còn gắn chặt với khả năng đảm bảo nguồn cung nguyên liệu chiến lược.

Khi xe điện và năng lượng tái tạo tiếp tục tăng trưởng nhanh, việc xây dựng một chuỗi cung ứng lithium bền vững và đủ quy mô trở thành yếu tố quyết định đối với tốc độ chuyển đổi năng lượng.