从芯片到涡轮机:欧洲依赖这些关键稀土材料

Solar panels with wind turbines and electricity pylon at sunset. Clean energy concept relying on critical rare earths
Much of the green transition needs to be powered by critical rare earths.Image: Getty Images/iStockphoto
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  • 欧洲在迈向净零排放和数字领导地位的进程中,依赖其无法掌控的材料。

  • 这在欧洲的净零转型核心制造了一个悖论。

  • 通过协调行动,欧洲可以降低其面临的地缘政治风险,增强经济韧性,并建设一个技术主权更为稳固的未来。

欧洲在迈向净零排放和数字领导地位的进程中,依赖其无法掌控的材料。锂、钴、镍、铜和稀土元素是风力发电机、太阳能电池板、电动汽车(EV)以及人工智能硬件所用磁体的无形基础。这些矿产的需求增长速度超出了大多数政策制定者的预期。根据国际能源署(IEA),清洁能源技术到2040年可能增长四至六倍。每辆电动汽车所需矿产约为200千克矿产,是传统汽车的六倍。

这在欧洲的转型核心制造了一个悖论。要实现其2030年目标——可再生电力占比 69 %, 510吉瓦风电装机容量 和 1800万辆欧洲制造的电动汽车 ——该大陆严重依赖进口矿产。

中国几乎主导着这一产业链的每个环节:其稀土氧化物产量约占全球的95 %,且供应了欧洲进口量的70 %。

欧盟几乎没有国内稀土生产。其稀土磁体需求的98%来自中国供应商。 镁、镓和锗也存在类似的依赖——这些金属对半导体和国防技术至关重要。 2025年北京收紧出口许可时,磁体出口下降了四分之三,多家欧洲汽车制造商被迫停产。几十年来,欧洲将原材料视为大宗商品问题,而非战略问题。这种自满正变得代价高昂。欧洲央行估计,欧洲超过五分之四的大型企业处于距中国稀土生产商三个供应链环节以内。这种高度集中的依赖意味着,通过中间商采购零部件的企业仍然暴露于中国投入品,因而面临政治风险。

其中利害攸关的是气候目标和经济韧性。稀土、镓或锗的短缺可能减缓半导体制造、人工智能发展,甚至风电装机进程。简言之,欧洲无法在其无法掌控的供应链之上构建绿色或数字化的未来。

欧洲的关键矿产方程式

清洁能源技术是矿产密集型的。要在2030年实现欧盟1800万辆国产电动汽车和510吉瓦风电装机容量的目标,需要大量锂、镍、钴、锰和稀土。每兆瓦海上风电所需矿产约为15吨矿产。若无法稳定获取这些资源,欧洲可能无法实现其气候目标和工业雄心。

欧洲自身的开采和加工能力仍然有限。根据Eurometaux的估计,即使所有已宣布的采矿项目均按计划推进,到2030年欧洲产量也仅将提高约9%(铜和镍)及2%(钴),时间截至2030年——有所助益,但远远不够。 回收利用可以填补部分缺口,然而稀土的回收率仍低于1%。归根结底,该大陆清洁技术的扩张仍建立在进口材料之上。

这种依赖在数字经济中尤为突出。稀土是电机和发电机所用磁体不可或缺的材料,而镓和锗则是高速芯片和光纤网络的基础。与此同时,半导体金属的供应限制将减缓人工智能、量子计算和国防技术的进展。

不过,新的机遇也已出现。在挪威,奥斯陆附近的芬复合体——欧洲已知最大的稀土矿床,于2024年6月发现——据估计蕴藏880万吨稀土氧化物,其中包括约150万吨磁体级材料。欧洲原材料联盟还确定了17亿欧元的潜在投资,用于支持开采、精炼和磁体生产,目标是到2030年满足欧盟20%的需求。这些是令人鼓舞的信号,但要使其成为现实,还需要加快审批并协调融资。

政府和企业应当采取的行动

1. 推动《关键原材料法案》(CRMA)落地见效

《关键原材料法案》为国内开采设定了目标(至少满足欧盟需求的10%)、加工(40%)和回收(25%),并将对单一第三国的依赖上限设定为65%。为实现这些目标,欧洲必须简化战略项目的审批流程,明确监管时间表,并调动公私合作,以平衡投资与环境保障。

2. 实现多元化并建立缓冲机制

与资源丰富的“民主国家”(而非任何国家)开展双边供应协议合作,例如与澳大利亚、加拿大、纳米比亚和印度尼西亚的合作,可以确保替代来源,同时纳入环境和社会标准。稀土、镓和锗的战略储备可缓冲短期冲击,而挪威芬矿床等有前景的国内项目应加快推进。

3. 推动循环利用并投资创新

设计便于拆解的产品、禁止关键金属废料出口,并在欧洲各地扩大回收设施规模,是缓解原生供应压力最快捷的途径。投资研究替代材料,例如铁氧体磁体、开关磁阻电机以及钠离子或固态电池,也可减少对稀土的依赖。

这家公司从废水中提取关键矿物质。
这家公司从废水中提取关键矿物质。
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4. 为欧洲产业配备风险管理工具

企业应与多元化供应商签订长期合同,共同投资欧洲加工产能,并重新设计产品,减少关键材料的使用。加入欧盟资助的产业联盟,例如欧洲原材料联盟,可使企业获得融资渠道和政策影响力。数字化可追溯系统和人工智能驱动的供应链图谱,有助于企业加强对新兴可持续发展法规的合规性。

5. 采取稳健的宏观经济政策和利好企业的政策

这包括避免长期将高额财政赤字投向非生产性部门,并确保税收制度不对生产性经济活动造成惩罚,尤其是与创新和产业发展相关的活动。清晰、可预期且对企业友好的财政和监管框架,将鼓励私人资本投向开采、加工和回收产能。使产业政策与市场激励相一致,对于调动资本、减少依赖以及促进长期经济韧性至关重要。

若欧洲不直面其关键矿产依赖问题,其通往气候中和与数字领导地位的道路将难以为继。《关键原材料法案》是良好的开端,但仍需动力:供应多元化、国内资源开发以及真正扩大循环经济规模。通过协调行动,包括回收利用、创新、伙伴关系和更好的风险管理,并辅以政治稳定,欧洲可以降低其面临的地缘政治风险,增强经济韧性,并建设一个技术主权更为稳固的未来。

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