銅供應不足將制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展
據外媒報道,2021年全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售量達到660萬(wàn)輛,較2020年的300萬(wàn)輛增長(cháng)一倍多,意味著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)在全球汽車(chē)市場(chǎng)中的份額達到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年出現停滯不前。
標普全球(S&P Global)最新完成的詳細分析報告《銅的未來(lái)》(The Future of Copper,以下簡(jiǎn)稱(chēng)報告)預計,大約從2025年開(kāi)始,關(guān)鍵電池金屬的需求量將超過(guò)供應量,從而導致電動(dòng)汽車(chē)電池制造成本上升,并阻礙電動(dòng)汽車(chē)的普及。
事實(shí)上,汽車(chē)制造商正在面臨某些關(guān)鍵金屬供應鏈限制問(wèn)題,他們在尋找替代材料。
福特汽車(chē)公司宣布,一些電動(dòng)汽車(chē)將轉向性能低的電池,目的是在完成產(chǎn)量目標的同時(shí)解決鎳供應問(wèn)題。其中一些標準型號電動(dòng)車(chē)將采用不含鎳或鈷的鋰-鐵-硫化物電池。
與此同時(shí),國際能源署(IEA)警告,2025年前后將出現鋰短缺。
世界經(jīng)濟論壇(WEF,World Economic Forum)認為,2021年礦山鋰產(chǎn)量能夠滿(mǎn)足1140萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)需求。
如果未來(lái)幾年電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售量增倍,電動(dòng)汽車(chē)鋰需求量將超過(guò)目前全球供應量,除非新礦山和冶煉廠(chǎng)屆時(shí)能夠投產(chǎn)。金拓(Kitco)的數據顯示,鋰價(jià)較一年前上漲了380%。
但是,最大的擔憂(yōu)還是銅。盡管電力傳輸加大銅供應壓力,但能源轉型和電動(dòng)汽車(chē)需求增長(cháng)才是造成銅短缺的最主要因素。
報告指出,“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年氣候目標將無(wú)法實(shí)現”,標普報告警告。
電池電動(dòng)汽車(chē)銅消耗量是普通內燃機汽車(chē)的2.5倍。其中,大多數銅用在電機上,一些用在電池上。
標普預測,2030年電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售量將達到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產(chǎn)礦山來(lái)滿(mǎn)足這些電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)對銅的需求。
“預計2025年前后出現的全球供需缺口將長(cháng)期存在,嚴重影響全球經(jīng)濟,并將阻礙2050年凈零排放目標的實(shí)現”,標普警告。
與石油一樣,銅也將成為一些國家的能源安全隱患。
報告警告,“在21世紀,銅短缺可能成為國際安全的主要不穩定風(fēng)險因素”。
在所謂樂(lè )觀(guān)情況下,標普全球預測精煉銅產(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。
“這將導致從2025年開(kāi)始的供需缺口一直持續至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(guān)情景假定產(chǎn)能利用率和回收率顯著(zhù)提高。但即使銅礦開(kāi)采和精煉產(chǎn)能最大化,到2050年銅供應仍不能滿(mǎn)足凈零排放需求”。
在悲觀(guān)情景下,銅供需缺口在2035年幾乎達到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(cháng)邁克爾·戈林(Michael Goehring)表示,這個(gè)缺口相當于該省高谷(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目建設,目前正在開(kāi)發(fā)的項目也不足以彌補預計的銅供應缺口”,報告稱(chēng)。
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HBC(Hydrogen BC)公司執行董事馬修·克里彭斯坦(Matthew Klippenstein)稱(chēng)。
“而且鐵真的很豐富”,他提醒。
但是電動(dòng)汽車(chē)中的銅卻沒(méi)有替代。電池、線(xiàn)圈和電機都需要銅。即使鋁可以按建議的那樣替代銅,但也是從開(kāi)采更多銅礦轉向開(kāi)采更多鋁土礦和建設更多鋁廠(chǎng)。
反對建設新的銅或鋰礦的保護主義者認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,但遠遠不能彌補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(chē)數量在未來(lái)20年保持不變,那么回收金屬可能滿(mǎn)足大量的需求。但是,電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售量在呈現爆發(fā)性增長(cháng)。
IEA的數據表明,2020年全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售量為300萬(wàn)輛。2021年這個(gè)數字增長(cháng)了一倍至660萬(wàn)輛。標普預測,到2030年,全球電動(dòng)汽車(chē)年銷(xiāo)售量將達到2700萬(wàn)輛。
假設電池壽命為10年(一些可長(cháng)達20年),即使2020年銷(xiāo)售的300萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)中所有的電池和電機都能回收,也只能滿(mǎn)足2030年2700萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)銅需求的11%。
IEA預測,2040年回收只能滿(mǎn)足這種電池材料需求的10%。
不列顛哥倫比亞省瞬能(Moment Energy)公司首席執行官愛(ài)華德·蔣(Edward Chiang)稱(chēng),電動(dòng)汽車(chē)電池回收利用面臨嚴峻挑戰,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(chē)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千美元回收費用的原因,也是電動(dòng)汽車(chē)電池回收率只有5%的原因”。
廢舊電動(dòng)汽車(chē)電池的最大市場(chǎng)是用于固定儲能,而不是回收,麥肯錫公司稱(chēng)。
動(dòng)力電池容量降至80%時(shí)就不再適宜用于電動(dòng)汽車(chē),但如果堆棧起來(lái)用于固定儲能,就能使用良好并再續用多年。
麥肯希公司2019年的報告稱(chēng):“在對電池循環(huán)次數要求不多的固定式儲能應用中,電池重復使用能最大程度發(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)現電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)目標?!?/p>
雖然從地質(zhì)上講,世界有足夠銅資源來(lái)滿(mǎn)足需求增量,但是沒(méi)有足夠的時(shí)間。
從項目申請到新建成一座銅礦山需要10-15年。對于大型項目來(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,而且有幾座礦山擴產(chǎn),并計劃建設兩座新礦山。
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、中國和美國相比,加拿大銅產(chǎn)量很少。
據加拿大自然資源部統計,2020年該國銅產(chǎn)量共計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建銅礦山,僅英美集團就有兩座銅礦擴建被拒絕。
戈林透露,不列顛哥倫比亞省目前有兩座擴產(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)建設完成以緩解眼下銅短缺問(wèn)題尚待觀(guān)察。
“高層政策制定者需要多注意這個(gè)問(wèn)題”,戈林認為?!胺€健的氣候戰略必須考慮關(guān)鍵金屬的供應”。