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IEA:疫情后 鈷鎳銅稀土等礦物供應(yīng)將影響全球可再生能源發(fā)展

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2020-05-07 10:11:07
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IEA:疫情后 鈷鎳銅稀土等礦物供應(yīng)將影響全球可再生能源發(fā)展:Covid-19強(qiáng)調(diào)了為清潔能源未來(lái)監(jiān)控礦產(chǎn)供應(yīng)安全的需求在當(dāng)今廣泛使用的許多清潔能源技術(shù)(從風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池板

:Covid-19強(qiáng)調(diào)了為清潔能源未來(lái)監(jiān)控礦產(chǎn)供應(yīng)安全的需求

在當(dāng)今廣泛使用的許多清潔能源技術(shù)(從風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池板到電動(dòng)汽車)的興起中,礦物起著至關(guān)重要的作用。但是,確保這些技術(shù)和其他關(guān)鍵技術(shù)可以利用足夠的礦產(chǎn)資源來(lái)支持加速世界范圍內(nèi)的能源轉(zhuǎn)型,是一項(xiàng)重大而未被充分分析的全球挑戰(zhàn)。

鋰,鈷和鎳使電池具有更高的充電性能和更高的能量密度。銅由于其無(wú)與倫比的傳導(dǎo)電流能力,對(duì)于整個(gè)能源系統(tǒng)中不斷增加的電力使用至關(guān)重要。而且某些稀土元素(例如釹)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁鐵,這對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)和電動(dòng)汽車至關(guān)重要。

隨著Covid-19大流行將許多國(guó)家推向某種形式的封鎖并打擊了全球的采礦業(yè),清潔能源供應(yīng)鏈(包括礦產(chǎn)資源)周圍的風(fēng)險(xiǎn)已成為人們更加關(guān)注的焦點(diǎn)。秘魯?shù)你~礦開(kāi)采活動(dòng)(占全球產(chǎn)量的12%)由于該國(guó)的限制措施而停止。南非的禁售令全球鉑金產(chǎn)量中斷了75%,鉑金是許多清潔能源技術(shù)和排放控制設(shè)備中的關(guān)鍵材料,盡管該國(guó)后來(lái)允許礦山以50%的產(chǎn)能運(yùn)營(yíng)。盡管由于全球需求下降,許多重要礦產(chǎn)的價(jià)格有所下降,但最近的事態(tài)發(fā)展凸顯了世界不應(yīng)將安全供應(yīng)視為理所當(dāng)然的許多原因。

清潔能源技術(shù)的不斷部署將增加對(duì)關(guān)鍵礦物的需求

清潔能源技術(shù)通常比礦物燃料技術(shù)需要更多的礦物。電動(dòng)汽車使用的礦物質(zhì)是傳統(tǒng)汽車的五倍,陸上風(fēng)力發(fā)電廠需要的礦物質(zhì)是同等容量的燃?xì)獍l(fā)電廠的八倍。即使在基于化石燃料的技術(shù)中,實(shí)現(xiàn)更高的效率和更低的排放也依賴于礦物的廣泛使用。例如,效率最高的燃煤電廠比效率最低的燃煤電廠需要更多的鎳,以允許更高的燃燒溫度。

隨著清潔能源技術(shù)的部署加快,對(duì)關(guān)鍵礦物的需求將顯著增長(zhǎng)。對(duì)于某些礦物而言,能源過(guò)渡已經(jīng)成為需求增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。自2015年以來(lái),電力運(yùn)輸和電網(wǎng)存儲(chǔ)已迅速成為鋰的最大消費(fèi)國(guó),合計(jì)占當(dāng)今總需求的35%。同樣,在同期,這些應(yīng)用在鈷需求中的份額已從5%上升到幾乎25%。

如此迅速的增長(zhǎng)使供應(yīng)緊張,正如2016年至2018年初鈷價(jià)上漲了5倍所證明的。盡管供應(yīng)已做出反應(yīng),但近幾年來(lái)價(jià)格的波動(dòng)已經(jīng)引起了企業(yè)和政府的警覺(jué)。可靠的礦物供應(yīng)對(duì)清潔能源轉(zhuǎn)型的重要性的術(shù)語(yǔ)。

隨著電動(dòng)汽車取代傳統(tǒng)汽車,地緣政治問(wèn)題不會(huì)消失

能源地緣政治的思想通常與石油和天然氣相關(guān)。相比之下,太陽(yáng)能,風(fēng)能和其他清潔能源技術(shù)通常被視為不受此類風(fēng)險(xiǎn)的影響。但是,與許多礦物的生產(chǎn)相關(guān)的地緣政治風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于能源轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。

與能源或能源轉(zhuǎn)換有關(guān)的許多礦物的生產(chǎn)在地理位置上比石油或天然氣更集中。對(duì)于鋰,鈷和各種稀土,排名前三位的生產(chǎn)商控制著全球四分之三的產(chǎn)量。在某些情況下,一個(gè)國(guó)家約占全球產(chǎn)量的一半。精煉業(yè)務(wù)的集中度也很高,僅中國(guó)就占全球鋰和鈷精煉的50%至70%。中國(guó)在整個(gè)稀土價(jià)值鏈中也占據(jù)著主導(dǎo)地位。它負(fù)責(zé)將開(kāi)采的稀土轉(zhuǎn)化為金屬和磁鐵1的加工操作的85%至90%。

這為使用進(jìn)口礦物質(zhì)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池板,風(fēng)力渦輪機(jī)和電池的公司引起了關(guān)注,因?yàn)槠涔?yīng)鏈可能會(huì)很快受到監(jiān)管變化,貿(mào)易限制甚至在少數(shù)國(guó)家的政治動(dòng)蕩的影響。例如,剛果民主共和國(guó)(DRC)將鈷歸類為“戰(zhàn)略性”物質(zhì),于2018年將其特許權(quán)使用費(fèi)率提高了近三倍。印尼從今年開(kāi)始禁止鎳礦出口。中國(guó)在2010年限制稀土出口的嘗試對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生了重大影響。因此,即使在電氣化,可再生資源豐富的能源世界中,地緣政治也將是萬(wàn)能的。

此外,在某些情況下,當(dāng)前的抽采方法效率低下,不安全,污染嚴(yán)重,并受到社會(huì)抗議。剛果民主共和國(guó)約有20%的鈷產(chǎn)量依賴于“手工”礦工,他們?cè)谖kU(xiǎn)條件下使用原始工具開(kāi)采礦物2。稀土加工涉及大量有害化學(xué)物質(zhì),并產(chǎn)生大量的固體廢物和廢水,這些廢物和廢水往往不能得到適當(dāng)處理。在日益增長(zhǎng)的社會(huì)和環(huán)境關(guān)注中,這些對(duì)穩(wěn)定礦產(chǎn)的采購(gòu)提出了額外的挑戰(zhàn)。

延遲或縮減投資可能導(dǎo)致未來(lái)幾年市場(chǎng)趨緊

在過(guò)去的幾周中,由于長(zhǎng)期危機(jī)和低價(jià),許多公司推遲或削減了計(jì)劃投資的預(yù)算。早期數(shù)據(jù)表明,新項(xiàng)目的審批速度正在放緩,與2019年相比,年度勘探預(yù)算可能會(huì)下降30%,這將對(duì)供應(yīng)產(chǎn)生長(zhǎng)期影響3。這些削減支出對(duì)市場(chǎng)上的新礦山或新進(jìn)入者產(chǎn)生了不成比例的影響,從而限制了購(gòu)買者多樣化供應(yīng)來(lái)源或本地化供應(yīng)鏈的范圍。

削減投資的影響因礦產(chǎn)而異。但是,當(dāng)需求恢復(fù)時(shí),其中一些,特別是銅和鎳,可能很快就會(huì)感到壓力。大流行之前,銅和鎳的供求關(guān)系已經(jīng)達(dá)到微妙的平衡,并且人們預(yù)計(jì),未來(lái)幾年可能會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)不平衡的情況。

由于Covid-19危機(jī)引起的需求萎縮,短期壓力已經(jīng)減弱。但是,隨著世界擺脫危機(jī)并加大努力以加速能源轉(zhuǎn)換,這兩種礦物的需求可能會(huì)迅速增長(zhǎng),特別是如果許多政府將可再生能源和電池作為其經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃的核心。鑒于當(dāng)今運(yùn)營(yíng)的許多銅和鎳礦都已接近生產(chǎn)高峰期,因此有必要確保對(duì)新礦進(jìn)行足夠的投資,以滿足對(duì)銅,鎳以及副產(chǎn)品生產(chǎn)的其他礦產(chǎn)不斷增長(zhǎng)的需求。

精選礦物質(zhì)供應(yīng)面臨的主要挑戰(zhàn)

由于在這些國(guó)家/地區(qū)之外只有少數(shù)項(xiàng)目正在開(kāi)發(fā)中,因此將繼續(xù)高度依賴于剛果民主共和國(guó)的生產(chǎn)和中國(guó)的精煉(均為70%左右)。

合理收緊生產(chǎn)的社會(huì)和環(huán)境條件可能會(huì)使大量供應(yīng)面臨風(fēng)險(xiǎn)。

鎳和銅市場(chǎng)的新供應(yīng)量將不斷增長(zhǎng),因?yàn)榧s有90%的鈷是這些礦物的副產(chǎn)品。

新投資未能趕上預(yù)期的需求增長(zhǎng)(部分原因是向高鎳電池化學(xué)的轉(zhuǎn)變)。

電池級(jí)礦山的項(xiàng)目具有延誤和成本超支的記錄。

最大的生產(chǎn)國(guó)印度尼西亞對(duì)礦石出口的禁令使人們對(duì)全球安全供應(yīng)的前景產(chǎn)生了懷疑。

由于其在電氣應(yīng)用中的優(yōu)越性能,難以替代。

智利和秘魯?shù)漠a(chǎn)量(占全球產(chǎn)量的40%)都受到社會(huì)動(dòng)蕩和成本上漲的影響。南美和澳大利亞的地雷暴露于高水平的氣候和水資源壓力之下。

由于礦石質(zhì)量下降和儲(chǔ)備枯竭,目前正在運(yùn)營(yíng)的礦山已接近頂峰。

稀土

從采礦業(yè)到加工和磁鐵生產(chǎn),中國(guó)在整個(gè)價(jià)值鏈中的主導(dǎo)地位。

加工操作的負(fù)面環(huán)境證明。

單個(gè)元素需求前景的差異給高需求量(如釹)帶來(lái)價(jià)格上漲的風(fēng)險(xiǎn),而低需求量(如鈰)帶來(lái)價(jià)格下跌的風(fēng)險(xiǎn)。

重新關(guān)注礦產(chǎn)供應(yīng)對(duì)于加快能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要

隨著清潔能源技術(shù)的部署加速,受益于技術(shù)學(xué)習(xí)和規(guī)模經(jīng)濟(jì),其大多數(shù)成本要素可能會(huì)進(jìn)一步下降。但是,如果投資未能跟上需求增長(zhǎng)的步伐,則礦產(chǎn)成本可能會(huì)朝著不同的方向發(fā)展,從而在整個(gè)供應(yīng)鏈中引發(fā)連鎖反應(yīng)。

這些問(wèn)題應(yīng)放在上下文中。石油供應(yīng)危機(jī)對(duì)所有在其上行駛的車輛都有廣泛的影響。生產(chǎn)電池所需的礦物的短缺或價(jià)格飆升僅影響市場(chǎng)上新的電池驅(qū)動(dòng)車輛的供應(yīng),而不影響道路上每輛電動(dòng)汽車的運(yùn)行。但是,存在礦物價(jià)格波動(dòng)可能會(huì)延遲許多地區(qū)清潔技術(shù)部署的風(fēng)險(xiǎn)-鑒于迫切需要減少排放,世界可能承受不起這種可能性。

政府和公司可以采取多種行動(dòng)來(lái)促進(jìn)礦產(chǎn)供應(yīng)的安全性:

定期評(píng)估關(guān)鍵礦產(chǎn)的需求和供應(yīng)前景,為旨在確保供應(yīng)安全的戰(zhàn)略提供依據(jù)。這些戰(zhàn)略還可以吸收傳統(tǒng)能源安全框架的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),同時(shí)承認(rèn)礦產(chǎn)資源的獨(dú)特性,這需要采取其他措施來(lái)限制供應(yīng)中斷的影響(例如長(zhǎng)期合同和戰(zhàn)略伙伴關(guān)系)。

確保及時(shí)對(duì)新礦進(jìn)行投資,特別是對(duì)于那些當(dāng)前支出水平不足以滿足預(yù)期長(zhǎng)期需求的礦。這將需要強(qiáng)有力的政策信號(hào),說(shuō)明能源轉(zhuǎn)換的速度和關(guān)鍵技術(shù)的部署。

進(jìn)口國(guó)需要加強(qiáng)報(bào)廢產(chǎn)品和部件的管理,以促進(jìn)有價(jià)值礦物的回收或再利用。這應(yīng)該在太陽(yáng)能電池板,風(fēng)力渦輪機(jī)和電池接近其使用壽命并導(dǎo)致廢物量成倍增長(zhǎng)之前就已經(jīng)發(fā)生。加大研發(fā)力度,在回收,替代和材料效率方面大規(guī)模部署成果,也將帶來(lái)巨大的環(huán)境和安全效益。

生產(chǎn)礦產(chǎn)的國(guó)家需要確保以負(fù)責(zé)任和對(duì)環(huán)境友好的方式開(kāi)發(fā)其資源。通過(guò)制定嚴(yán)格的排放目標(biāo),礦業(yè)公司可以成為應(yīng)對(duì)氣候變化解決方案的一部分。

考慮到礦物對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源未來(lái)的至關(guān)重要性,IEA正在加緊對(duì)礦物供應(yīng)安全性的分析,以補(bǔ)充其涵蓋石油,天然氣和電力安全的傳統(tǒng)規(guī)定。下一步,將在《世界能源展望》中詳細(xì)探討能源與礦物之間的復(fù)雜聯(lián)系。能源行業(yè)瞬息萬(wàn)變:隨著能源轉(zhuǎn)型在政府議程中的地位越來(lái)越高,決策者需要為有關(guān)能源和能源安全的新對(duì)話做好準(zhǔn)備。