清潔能源技術通常依賴的關鍵金屬包括鋰、鎳、錳、銅以及稀土金屬。
鋰是一種軟質的銀白色金屬，是鋰離子電池的關鍵成分，廣泛應用于智能手機和電動汽車。鋰離子電池是大多數汽車制造商的首選電池，包括特斯拉、寶馬、福特和日產。鈷是銀灰色金屬，主要是銅和鎳開采的副產品，是鋰離子電池陰極的另一個重要組成部分，在其他工業和軍事應用中也有多種用途。鎳是電池所需的另一種成分，預計在未來電池中所占比例將越來越大。鎳已經在其他地方也有廣泛使用，尤其是在不銹鋼生產中，而且鎳礦資源分布在許多不同的國家，這意味著人們對其供應的擔憂較小。錳也被用于電池，同時也是鋼鐵工業的重要成分，在其他領域也被廣泛使用，比如動物飼料。銅被用作風力發電的導體，以及一般的電線、馬達和硬幣。銅和錳都是世界上開發最廣泛的金屬之一。
稀土金屬，也稱為稀土元素(rare-earth elements ，簡稱REE)，是由17種化學性質相似的元素組成。每一種都有其獨特的特性，成為一系列技術的重要組成部分，用于包括高效照明、催化轉換器到風力渦輪機、電動汽車和計算機硬盤驅動器中使用的磁鐵。其中釹和鐠，合稱為“NdPr”，用于電機的磁鐵，由于需求和價格的不斷上漲，特別成為關注的焦點。美國能源部和歐盟的報告都將稀土、鈷和其他幾種金屬材料列為關鍵材料，因為它們對清潔能源的重要性、高供應風險和缺乏替代品。還有許多其他金屬在清潔能源生產和低碳技術中得到了應用，例如銦和鎵被用在光伏薄膜的涂層中，也被歐盟的報告認定為關鍵材料。
世界銀行發布的一份報告指出，隨著風能、太陽能和電池使用量的增加，數十種金屬的市場可能會越來越大。下面的表格來自世界銀行，展示了各種金屬在不同低碳技術中的應用。
在2016年出版的《力量要素》(The Elements of Power)一書中，大衛•S•亞伯拉罕(David S Abraham)認為， “稀有金屬”(如鈷和稀土元素)目前已成為包括清潔能源行業在內的世界現代工業的基礎，世界正迅速變得像依賴石油一樣依賴這些金屬。
這些金屬的蘊藏量有多大?
世界銀行的報告稱，在低碳的未來，對多種廉價金屬和貴金屬的需求將十分強勁。除了常見的鈷、鋰和稀土元素嫌疑犯外，還包括鋁、銀、鋼、鎳、鉛和鋅。我們有理由預計，所有低碳能源系統都有可能比高碳系統更高的金屬密度。聯合國環境規劃署(UNEP)2017年的一份報告也有類似的發現，到2050年溫升不超過2攝氏度的情景下，低碳技術將需要6億多噸的金屬資源。鈷
美國地質勘探局估計2017年鈷產量為11萬噸，探明儲量為710萬噸。這意味著利用現有儲量，目前的開采可以持續65年。2016年電池行業的鈷消耗量約為4.8萬噸，僅占所有產品消耗量9.4萬噸總量的一半以上。鈷的需求在未來幾年有望增長，到2025年可達每年12.7萬噸。這將意味著，僅電池的鈷需求將超過目前的產量。全球已查明的陸地鈷資源量為2500萬噸，是目前探明儲量的三倍多。鋰
根據美國地質勘探局的數據，2017年鋰產量約為4.3萬噸，儲量為1.6億噸。這意味著，以目前的速度開采，目前的儲量可以持續372年。然而，由于鋰在電池中的應用，鋰的需求預計也將迅速增長。到2025年電動車、電動自行車和儲能設備將占鋰需求的58%，高于2015年的15%。到2025年總需求量將翻兩番。鎳
預計未來幾年電池對鎳的需求也將激增。美國地質勘探局的數據顯示，2017年全球產量為210萬噸，儲量為7400萬噸。以這種速度，目前的儲量開采可以持續35年左右，而所有已知的陸地資源則可以持續70年左右。盡管人們對鎳短缺的擔憂低于鋰或鈷，但專家警告稱，為電動汽車技術采購適合的鎳將是一個挑戰，因為到2025年大多數新供應將是不適合用于電池的鎳。銅
根據美國地質勘探局的數據，2017年大約生產了2千萬噸銅，按這種開采速度，目前的儲量將持續40年，但還有更多待探明的資源。到2050年，銅需求總量可能會翻兩番。稀土元素
像釹這樣的稀土元素在地殼中相對豐富，但含量較低，提取需要從一個礦床中分離出多種不同的金屬，是困難而又昂貴的過程。據美國地質勘探局的數據，2017年全球大約生產了13萬噸稀土氧化物(REO)，而儲量為1.2億噸，可以開采923年。美國地質勘探局沒有給出資源的估計，對稀土供應的擔憂往往更多地與中國的生產集中度有關，而不是實際的稀缺性。低碳科技用金屬從何而來?
剛果民主共和國(DRC)主導著目前鈷的生產，2017年提供了超過一半(58%)的總產量，并且擁有世界已知陸地儲量的一半。俄羅斯、澳大利亞和加拿大也生產鈷，盡管它們各自占世界供應量的不到10%。
澳大利亞和智利是目前鋰的主要供應國。鋰儲量比鈷略為廣泛，最大的是智利、中國和澳大利亞。智利、阿根廷和玻利維亞組成的所謂“鋰三角”擁有世界上鋰資源的一半。
美國地質勘探局的數據顯示，到目前為止，中國是稀土的主導力量，供應年13萬噸稀土的80%。中國擁有約44萬噸稀土儲量，約為目前已知儲量的三分之一。在稀土元素的加工和供應鏈中也占據主導地位，實現供應多樣化可能需要幾十年的時間。
