銅供應(yīng)不足將制約電動(dòng)汽車發(fā)展
據(jù)外媒報(bào)道,2021年全球電動(dòng)汽車銷售量達(dá)到660萬(wàn)輛,較2020年的300萬(wàn)輛增長(zhǎng)一倍多,意味著電動(dòng)汽車在全球汽車市場(chǎng)中的份額達(dá)到9%。
從脫碳角度看,這是一個(gè)好消息。
這也是壞消息。交通電動(dòng)化剛剛起步,但卻有可能最早在2025年出現(xiàn)停滯不前。
標(biāo)普全球(S&P Global)最新完成的詳細(xì)分析報(bào)告《銅的未來(lái)》(The Future of Copper,以下簡(jiǎn)稱報(bào)告)預(yù)計(jì),大約從2025年開(kāi)始,關(guān)鍵電池金屬的需求量將超過(guò)供應(yīng)量,從而導(dǎo)致電動(dòng)汽車電池制造成本上升,并阻礙電動(dòng)汽車的普及。
事實(shí)上,汽車制造商正在面臨某些關(guān)鍵金屬供應(yīng)鏈限制問(wèn)題,他們?cè)趯ふ姨娲牧稀?/p>
福特汽車公司宣布,一些電動(dòng)汽車將轉(zhuǎn)向性能低的電池,目的是在完成產(chǎn)量目標(biāo)的同時(shí)解決鎳供應(yīng)問(wèn)題。其中一些標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)電動(dòng)車將采用不含鎳或鈷的鋰-鐵-硫化物電池。
與此同時(shí),國(guó)際能源署(IEA)警告,2025年前后將出現(xiàn)鋰短缺。
世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF,World Economic Forum)認(rèn)為,2021年礦山鋰產(chǎn)量能夠滿足1140萬(wàn)輛電動(dòng)汽車生產(chǎn)需求。
如果未來(lái)幾年電動(dòng)汽車銷售量增倍,電動(dòng)汽車鋰需求量將超過(guò)目前全球供應(yīng)量,除非新礦山和冶煉廠屆時(shí)能夠投產(chǎn)。金拓(Kitco)的數(shù)據(jù)顯示,鋰價(jià)較一年前上漲了380%。
但是,最大的擔(dān)憂還是銅。盡管電力傳輸加大銅供應(yīng)壓力,但能源轉(zhuǎn)型和電動(dòng)汽車需求增長(zhǎng)才是造成銅短缺的最主要因素。
報(bào)告指出,“為服務(wù)電動(dòng)化而加大電網(wǎng)投資將使得這一趨勢(shì)進(jìn)一步放大”。
“短中期大幅提高銅產(chǎn)量非常困難,但若不能,那么2050年氣候目標(biāo)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)”,標(biāo)普?qǐng)?bào)告警告。
電池電動(dòng)汽車銅消耗量是普通內(nèi)燃機(jī)汽車的2.5倍。其中,大多數(shù)銅用在電機(jī)上,一些用在電池上。
標(biāo)普預(yù)測(cè),2030年電動(dòng)汽車銷售量將達(dá)到2700萬(wàn)輛,顯而易見(jiàn)的是,屆時(shí)不會(huì)有那么多的新建或擴(kuò)產(chǎn)礦山來(lái)滿足這些電動(dòng)汽車生產(chǎn)對(duì)銅的需求。
“預(yù)計(jì)2025年前后出現(xiàn)的全球供需缺口將長(zhǎng)期存在,嚴(yán)重影響全球經(jīng)濟(jì),并將阻礙2050年凈零排放目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)”,標(biāo)普警告。
與石油一樣,銅也將成為一些國(guó)家的能源安全隱患。
報(bào)告警告,“在21世紀(jì),銅短缺可能成為國(guó)際安全的主要不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)因素”。
在所謂樂(lè)觀情況下,標(biāo)普全球預(yù)測(cè)精煉銅產(chǎn)量將從2021年的2450萬(wàn)噸增至2035年的4700多萬(wàn)噸。
這還不夠。
“這將導(dǎo)致從2025年開(kāi)始的供需缺口一直持續(xù)至2030年代的大部分時(shí)間,其中2035年的缺口就將超過(guò)150萬(wàn)噸”。
“以上樂(lè)觀情景假定產(chǎn)能利用率和回收率顯著提高。但即使銅礦開(kāi)采和精煉產(chǎn)能最大化,到2050年銅供應(yīng)仍不能滿足凈零排放需求”。
在悲觀情景下,銅供需缺口在2035年幾乎達(dá)到1000萬(wàn)噸。
加拿大不列顛哥倫比亞省礦業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)邁克爾·戈林(Michael Goehring)表示,這個(gè)缺口相當(dāng)于該省高谷(Highland Valley)銅礦產(chǎn)量的75倍,此礦是加拿大最大銅礦。
“即使加速許可審批和項(xiàng)目建設(shè),目前正在開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目也不足以彌補(bǔ)預(yù)計(jì)的銅供應(yīng)缺口”,報(bào)告稱。
電池所用的一些金屬可以被替代——例如磷酸鐵鋰電池中鐵可替代鎳,PIBC(Plug In BC)公司前顧問(wèn),現(xiàn)HBC(Hydrogen BC)公司執(zhí)行董事馬修·克里彭斯坦(Matthew Klippenstein)稱。
“而且鐵真的很豐富”,他提醒。
但是電動(dòng)汽車中的銅卻沒(méi)有替代。電池、線圈和電機(jī)都需要銅。即使鋁可以按建議的那樣替代銅,但也是從開(kāi)采更多銅礦轉(zhuǎn)向開(kāi)采更多鋁土礦和建設(shè)更多鋁廠。
反對(duì)建設(shè)新的銅或鋰礦的保護(hù)主義者認(rèn)為回收是一種解決方案,但并非如此。
雖然動(dòng)力電池回收和再利用是必要的,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能彌補(bǔ)這種必要金屬的供需缺口。
如果目前行駛在路上的電動(dòng)汽車數(shù)量在未來(lái)20年保持不變,那么回收金屬可能滿足大量的需求。但是,電動(dòng)汽車銷售量在呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。
IEA的數(shù)據(jù)表明,2020年全球電動(dòng)汽車銷售量為300萬(wàn)輛。2021年這個(gè)數(shù)字增長(zhǎng)了一倍至660萬(wàn)輛。標(biāo)普預(yù)測(cè),到2030年,全球電動(dòng)汽車年銷售量將達(dá)到2700萬(wàn)輛。
假設(shè)電池壽命為10年(一些可長(zhǎng)達(dá)20年),即使2020年銷售的300萬(wàn)輛電動(dòng)汽車中所有的電池和電機(jī)都能回收,也只能滿足2030年2700萬(wàn)輛電動(dòng)汽車銅需求的11%。
IEA預(yù)測(cè),2040年回收只能滿足這種電池材料需求的10%。
不列顛哥倫比亞省瞬能(Moment Energy)公司首席執(zhí)行官愛(ài)華德·蔣(Edward Chiang)稱,電動(dòng)汽車電池回收利用面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),主要是成本,這就是他的公司重用而不是回收其中金屬的原因。
“目前回收(電動(dòng)汽車電池)是一個(gè)昂貴的過(guò)程,只有北美人在做”,蔣說(shuō)?!斑@是他們向人們收取數(shù)千美元回收費(fèi)用的原因,也是電動(dòng)汽車電池回收率只有5%的原因”。
廢舊電動(dòng)汽車電池的最大市場(chǎng)是用于固定儲(chǔ)能,而不是回收,麥肯錫公司稱。
動(dòng)力電池容量降至80%時(shí)就不再適宜用于電動(dòng)汽車,但如果堆棧起來(lái)用于固定儲(chǔ)能,就能使用良好并再續(xù)用多年。
麥肯希公司2019年的報(bào)告稱:“在對(duì)電池循環(huán)次數(shù)要求不多的固定式儲(chǔ)能應(yīng)用中,電池重復(fù)使用能最大程度發(fā)揮其作用”。
“回收有助于解決需求的10%、20%,但是不能完全解決問(wèn)題。我們不得不開(kāi)發(fā)更多礦山,改進(jìn)選冶工藝,才能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車生產(chǎn)目標(biāo)?!?/p>
雖然從地質(zhì)上講,世界有足夠銅資源來(lái)滿足需求增量,但是沒(méi)有足夠的時(shí)間。
從項(xiàng)目申請(qǐng)到新建成一座銅礦山需要10-15年。對(duì)于大型項(xiàng)目來(lái)說(shuō)20年也不鮮見(jiàn)。
格林表示,不列顛哥倫比亞省“有很大的潛力”來(lái)提高銅產(chǎn)量,而且有幾座礦山擴(kuò)產(chǎn),并計(jì)劃建設(shè)兩座新礦山。
不列顛哥倫比亞省是加拿大最大產(chǎn)銅省。但是與智利、秘魯、中國(guó)和美國(guó)相比,加拿大銅產(chǎn)量很少。
據(jù)加拿大自然資源部統(tǒng)計(jì),2020年該國(guó)銅產(chǎn)量共計(jì)47.59萬(wàn)噸,其中一半來(lái)自不列顛哥倫比亞省。而智利年產(chǎn)量為550萬(wàn)噸,秘魯為250萬(wàn)噸,中國(guó)為150萬(wàn)噸。
從最近政策變化情況看,智利銅礦開(kāi)采將會(huì)受到更多限制。最近幾個(gè)月,智利政府一直拒絕新建和擴(kuò)建銅礦山,僅英美集團(tuán)就有兩座銅礦擴(kuò)建被拒絕。
戈林透露,不列顛哥倫比亞省目前有兩座擴(kuò)產(chǎn)礦山將作出投資決定,即高谷銅礦和雷德克里斯(Red Chris),另外還有兩座新建礦山,即KSM銅金礦和加洛雷河(Galore Greek)銅礦。
這些銅礦能否獲得許可并及時(shí)建設(shè)完成以緩解眼下銅短缺問(wèn)題尚待觀察。
“高層政策制定者需要多注意這個(gè)問(wèn)題”,戈林認(rèn)為?!胺€(wěn)健的氣候戰(zhàn)略必須考慮關(guān)鍵金屬的供應(yīng)”。