实现能源转型将需要应对若干重大挑战。
这些挑战包括地缘政治问题、技术局限和财务问题。
将化石燃料能源与可再生能源相结合的混合方式能否成为答案？
创新往往更多地追逐新奇时尚，而非改进现有技术。然而，从化石燃料向可再生能源转型这一迫在眉睫的挑战，受制于不可改变的物理和化学定律——而且具有讽刺意味的是，还有环境方面的障碍——而这些可能被当今的能源专家和政策制定者所忽视。
探索更清洁的方式为全球供能、同时减少排放的努力，已经影响到地缘政治格局，包括美国与中国之间的竞争。鉴于中国几乎垄断了许多稀土材料，包括用于众多工业和军事应用的17种矿物，北京目前有望在电动汽车（EV）生产上超越西方，取代燃油汽车，从而攫取大部分收益。事实上，北京目前生产全球80%的锂和60%的稀土材料用于电动汽车电池所需的。
正如美国在COVID-19疫情初期因依赖外国实体生产基本医疗用品而暴露的问题一样，美国对中国的材料供应依赖——这些材料对电动汽车、手机、电脑、太阳能电池板、风力涡轮机和F-35战斗机等高科技产品的制造至关重要（每架飞机需要415公斤稀土材料，据美国国防部称）——正迫使美国的经济和国家安全专家重新构想受不友好国家控制的脆弱供应链。
此外，俄罗斯拥有约全球22%的稀土储量，而刚果民主共和国控制着全球60%的钴——这是生产锂离子电池的另一种关键元素。此外，刚果的采矿业饱受腐败、军事冲突和童工剥削之苦。
在我们通过减少碳足迹保护地球的努力中，需要注意的是，我们的世界目前依赖化石燃料满足其84%的能源需求。实现净零排放这一“圣杯”将是一项艰巨的任务，尤其是从技术和成本效益角度看。根据《华尔街日报》近期的一篇华尔街日报文章所述，当“化学、物理和材料科学，以及碳捕获、氢燃料、数字化、制造、人工智能、机器人、软件[以及]数据分析”被纳入考量时，我们面临的障碍之大，即便不算令人不堪重负，也是十分巨大的。
这凸显了各国需要重新审视其对关乎安全的关键材料唯一来源供应商的依赖。其中一些威胁可能通过各国国内储备的这些化学品和金属，以及盟国持有的储备得到平衡。
如果可再生能源和汽车电动化的目标是减少碳足迹，那么材料获取只是我们面临的众多挑战之一。虽然电动汽车本身不直接排放温室气体，但它们依赖由化石燃料供电的电网，而这些电网可能比内燃机排放更多污染（尽管正在努力开发完全由净零碳电源供电的电网）。
与石油钻探一样，为制造和生产驱动电动汽车的电池而对锂矿床及其他元素进行露天开采，会破坏地貌，其废弃处理还会进一步损害我们的环境。电动汽车的转型还需要新的基础设施，例如全国性的快速充电站网络。
另一方面，研究发现，在许多地方电动汽车的总排放量更低。奈梅亨大学的研究人员使用生命周期评估模型表明，在全球59个地区中的53个（包括欧洲、中国和美国），电动汽车的排放强度低于其内燃机同类车型。此外，其成本正在迅速下降。
比较和对比以汽油或锂离子为动力的汽车，似乎是一项复杂的工作，尤其是因为不存在普遍适用的单一、公认的估算值。
同样，应对气候变化或以电动化取代石油，并不存在一刀切的解决方案。关键在于我们必须客观权衡两种选择的机遇与挑战，并在技术赶上可再生能源应用、使我们更接近《巴黎协定》的无碳目标之前，考虑两者的结合。当今化学和物理的局限性决定了我们必须依赖化石燃料实现脱碳；我们需要它们为电动汽车供电，并用于太阳能电池板和风力涡轮机的制造与安装。
一旦电动汽车技术成熟、充电基础设施全面到位，且规模经济降低了车辆成本，可再生能源应用的目标将得以实现。然而，绿色能源政策不应与可持续性背道而驰。这正是可再生能源固有的矛盾所在：它们的能量转换率较低，并且依赖于它们本意要取代的化石燃料。
我们有责任为我们的地球及其78亿居民在整个生命周期中以透明、方法严谨且真正具有成本效益的方式提供清洁空气和水。尽管在以更环保负责的方式开采天然气和石油方面取得了重大技术进步，且汽车制造商在提高燃油里程的同时大幅减少了排放，但仍有大量工作有待完成。
世界经济论坛在清洁能源转型方面正在做些什么？
正如我们所见，在可再生能源完全取代石油基能源之前，必须跨越许多技术障碍。摆脱石油依赖的切实解决方案不应被忽视，也不应被简化为纯粹在石油和天然气与可再生能源之间二选一的困境。混合或两种能源解决方案的最佳组合，可以根据其整体能源效率、产出和最终环境影响，因地制宜地加以应用。此外，我们不应低估人类智慧的力量，它能够解决那些似乎难以克服、阻碍环境改善的障碍。
2019年，电动汽车和混合动力汽车占美国汽车销量的5%。自由市场，连同对各种能源解决方案的利弊进行理性论证（而非产业政策和政府强制措施），将决定其销量未来是否会继续增长。虽然我们可以自由做出选择，但未必能免除其后果。
