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銅供應(yīng)不足將制約電動汽車發(fā)展

2022-08-02 09:55:19 廈門天研儀器有限公司 閱讀 1226

據(jù)外媒報道,2021年全球電動汽車銷售量達到660萬輛,較2020年的300萬輛增長一倍多,意味著電動汽車在全球汽車市場中的份額達到9%。


從脫碳角度看,這是一個好消息。


這也是壞消息。交通電動化剛剛起步,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)最新完成的詳細分析報告《銅的未來》(The Future of Copper,以下簡稱報告)預(yù)計,大約從2025年開始,關(guān)鍵電池金屬的需求量將超過供應(yīng)量,從而導(dǎo)致電動汽車電池制造成本上升,并阻礙電動汽車的普及。


事實上,汽車制造商正在面臨某些關(guān)鍵金屬供應(yīng)鏈限制問題,他們在尋找替代材料。


福特汽車公司宣布,一些電動汽車將轉(zhuǎn)向性能低的電池,目的是在完成產(chǎn)量目標(biāo)的同時解決鎳供應(yīng)問題。其中一些標(biāo)準(zhǔn)型號電動車將采用不含鎳或鈷的鋰-鐵-硫化物電池。


與此同時,國際能源署(IEA)警告,2025年前后將出現(xiàn)鋰短缺。


世界經(jīng)濟論壇(WEF,World Economic Forum)認為,2021年礦山鋰產(chǎn)量能夠滿足1140萬輛電動汽車生產(chǎn)需求。


如果未來幾年電動汽車銷售量增倍,電動汽車鋰需求量將超過目前全球供應(yīng)量,除非新礦山和冶煉廠屆時能夠投產(chǎn)。金拓(Kitco)的數(shù)據(jù)顯示,鋰價較一年前上漲了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)型和電動汽車需求增長才是造成銅短缺的最主要因素。


報告指出,“為服務(wù)電動化而加大電網(wǎng)投資將使得這一趨勢進一步放大”。


“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)將無法實現(xiàn)”,標(biāo)普報告警告。


電池電動汽車銅消耗量是普通內(nèi)燃機汽車的2.5倍。其中,大多數(shù)銅用在電機上,一些用在電池上。


標(biāo)普預(yù)測,2030年電動汽車銷售量將達到2700萬輛,顯而易見的是,屆時不會有那么多的新建或擴產(chǎn)礦山來滿足這些電動汽車生產(chǎn)對銅的需求。


“預(yù)計2025年前后出現(xiàn)的全球供需缺口將長期存在,嚴(yán)重影響全球經(jīng)濟,并將阻礙2050年凈零排放目標(biāo)的實現(xiàn)”,標(biāo)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(jì),銅短缺可能成為國際安全的主要不穩(wěn)定風(fēng)險因素”。


在所謂樂觀情況下,標(biāo)普全球預(yù)測精煉銅產(chǎn)量將從2021年的2450萬噸增至2035年的4700多萬噸。


這還不夠。


“這將導(dǎo)致從2025年開始的供需缺口一直持續(xù)至2030年代的大部分時間,其中2035年的缺口就將超過150萬噸”。


“以上樂觀情景假定產(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年幾乎達到1000萬噸。


加拿大不列顛哥倫比亞省礦業(yè)協(xié)會會長邁克爾·戈林(Michael Goehring)表示,這個缺口相當(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目建設(shè),目前正在開發(fā)的項目也不足以彌補預(yù)計的銅供應(yīng)缺口”,報告稱。


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,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。


但是電動汽車中的銅卻沒有替代。電池、線圈和電機都需要銅。即使鋁可以按建議的那樣替代銅,但也是從開采更多銅礦轉(zhuǎn)向開采更多鋁土礦和建設(shè)更多鋁廠。


反對建設(shè)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汽車數(shù)量在未來20年保持不變,那么回收金屬可能滿足大量的需求。但是,電動汽車銷售量在呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。


IEA的數(shù)據(jù)表明,2020年全球電動汽車銷售量為300萬輛。2021年這個數(shù)字增長了一倍至660萬輛。標(biāo)普預(yù)測,到2030年,全球電動汽車年銷售量將達到2700萬輛。


假設(shè)電池壽命為10年(一些可長達20年),即使2020年銷售的300萬輛電動汽車中所有的電池和電機都能回收,也只能滿足2030年2700萬輛電動汽車銅需求的11%。


IEA預(yù)測,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)行官愛華德·蔣(Edward Chiang)稱,電動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(電動汽車電池)是一個昂貴的過程,只有北美人在做”,蔣說?!斑@是他們向人們收取數(shù)千美元回收費用的原因,也是電動汽車電池回收率只有5%的原因”。


廢舊電動汽車電池的最大市場是用于固定儲能,而不是回收,麥肯錫公司稱。


動力電池容量降至80%時就不再適宜用于電動汽車,但如果堆棧起來用于固定儲能,就能使用良好并再續(xù)用多年。


麥肯希公司2019年的報告稱:“在對電池循環(huán)次數(shù)要求不多的固定式儲能應(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題。我們不得不開發(fā)更多礦山,改進選冶工藝,才能實現(xiàn)電動汽車生產(chǎn)目標(biāo)?!?/p>


雖然從地質(zhì)上講,世界有足夠銅資源來滿足需求增量,但是沒有足夠的時間。


從項目申請到新建成一座銅礦山需要10-15年。對于大型項目來說20年也不鮮見。


格林表示,不列顛哥倫比亞省“有很大的潛力”來提高銅產(chǎn)量,而且有幾座礦山擴產(chǎn),并計劃建設(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、中國和美國相比,加拿大銅產(chǎn)量很少。


據(jù)加拿大自然資源部統(tǒng)計,2020年該國銅產(chǎn)量共計47.59萬噸,其中一半來自不列顛哥倫比亞省。而智利年產(chǎn)量為550萬噸,秘魯為250萬噸,中國為150萬噸。


從最近政策變化情況看,智利銅礦開采將會受到更多限制。最近幾個月,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建設(shè)完成以緩解眼下銅短缺問題尚待觀察。


“高層政策制定者需要多注意這個問題”,戈林認為?!胺€(wěn)健的氣候戰(zhàn)略必須考慮關(guān)鍵金屬的供應(yīng)”。