交通工具所需金属:采矿业如何满足电动汽车需求并支持能源转型

Electric Vehicle is changing in street. Recycled metals
Demand for electric vehicles will boost recycled metals rates over the long-term but demand for primary metals will continue.Image: Getty Images/nrqemi
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  • 交通运输的电气化将需要大幅增加镍、铜和钢等特定金属的供应。

  • 需求的迅猛增长以及其他因素意味着,在至少十年内,回收金属将无法满足行业需求。

  • 在此期间,这些金属的原生及负责任来源将是交通运输脱碳的关键支柱之一。

所有交通方式的脱碳是全球面临的关键挑战之一,因为该行业占全球排放量的约20%。虽然电气化可能并非飞机或船舶脱碳的最佳选择,但对于包括所有客运和商用车辆在内的道路运输而言,它是最简便、最可行的选择。

在中国引领下,电动汽车(EV)的普及已在全球范围内加速推进。过去三年,电动汽车销量年均增长45%,并将在未来持续以两位数的速度扩张,增幅达未来10年15%。这得益于先进电池技术的发展、充电基础设施的快速扩展以及税收补贴。

固态电解质和钠基负极等新型电池化学体系的持续发展前景十分广阔。但这些新兴技术只有在第二代甚至第三代汽车车型中才会大规模应用,距今10至15年。

与此同时,在美国、加拿大和南美等郊区通勤水平较高的地区,电动汽车需求持续增长,续航更长的电池将更受青睐。这类电池通常使用更多镍,因此据矿业公司Vale援引Rho Motion和Benchmark Minerals的行业数据估算,未来10年镍的需求预计将从每年50万吨(千吨/年)增至每年180万吨(百万吨/年)。Rho Motion和Benchmark Minerals。

随着电动汽车市场的发展,其他金属的需求也将增长。电动汽车制造商倾向于在电气化中使用铜而非铝,原因在于铜的导电性和安全性更佳。根据Vale的估算,未来10年,除电动汽车外其他所有交通工具对铜的需求将以温和的年均0.5%增长,而同期电动汽车对铜的需求将以两位数的速度增长,年均增幅达10.5%。

钢材仍将是汽车车身及其他结构部件的首选材料,原因在于其机械强度、延展性、可焊性和可涂装性更佳。若干技术进步还催生了定制拼焊板(汽车制造中使用的定制板材)和更轻的合金。

电动汽车的回收金属

虽然回收(亦称再生)金属有助于满足电动汽车热潮带来的需求,但仍存在若干挑战,可能在未来10至15年内维持对原生金属的需求。

钢材是全球回收率最高的材料之一。例如在美国,回收钢材目前已占国内供应的约70%。但要使回收比原生金属更具竞争力,必须具备四个主要市场条件:

  • 大量废料储备

  • 较高的城镇化水平以及相应的收集和处理基础设施

  • 具备清洁能源的竞争性获取条件,因为废料熔炼的能耗相当高

  • 相应金属的需求保持稳定或下降。

例如,日本具备前两个条件,但历来缺乏第三个条件,即获取廉价能源的途径。在过去20年的工业扩张期间,中国的钢铁产业主要基于原生资源发展,因为在此期间其几乎缺乏全部四个要素。

电池原材料的回收同样取决于废料储备的增加以及获取具有竞争力的清洁能源。虽然可以通过消费的闭环来促进回收,但某些材料因其较高的经济价值而更具回收吸引力,例如含镍正极材料。

然而,所有这些努力与这些金属需求的激增相比都将相形见绌,未来至少10至15年,需求增速仍将超过回收速率。因此,原生资源将继续对全球交通运输电气化起到关键作用。

中国初创公司从电动汽车电池中回收锂
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01:30

不断变化的矿业

对原生资源的持续依赖意味着,采矿业必须努力提升其社会和环境绩效——尽管该行业本质上是不可再生的,因为它开采的是有限资源。周边社区及整个社会都意识到采矿业的重要性及其对经济的贡献——从交通运输到住房、资本货物和家用电器,以及就业机会——但许多人理所应当地要求在安全、环境影响和共享价值方面加强合规。

新矿山可能因这些要求而显得成本更高,但实际上,21世纪的采矿业若不具备上述特征便无法存续。拥有一座蓬勃发展的矿山远胜于寄望于遥远未来一座难以捉摸、成本较低的矿山。

不过,首要的是,这是正确的做法。要确保清洁交通所需的全部关键矿产供应,必须落实三项主要措施。首先,电动汽车制造商等消费者必须了解所用金属的来源,并抵制那些未达到最高标准的供应商。价值链可追溯性将有助于实现这一目标,尤其是随着追踪技术的发展。

其次,政策制定者必须努力通过对来自不合规地区的产品征收关税来拉平竞争环境,而非依赖难以实现的“绿色溢价”。例如,欧盟的碳边境调节机制旨在确保该地区进口产品的碳价格与本地生产的碳价格相当。

第三,在上述条件满足之后,股东必须基于对投资环境友好度较低资产的矿业公司所涉风险的充分理解来做出投资决策。他们必须考虑转向碳足迹较低矿山的时间价值权衡,以及从所有利益相关方角度来看新项目的长期可行性。

从长远来看,使所有矿业企业达到最高标准,将是发展清洁、零碳交通的根本解决方案。

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