本文最初于2023年11月发布,现已更新。
矿产和稀土元素是生产清洁能源技术的必要原料。
能源转型所需的关键矿产存在供需缺口。
“确保能源转型矿产供应”倡议已识别该缺口的风险和影响,以及应对方式。
低碳技术在能源转型中所需的广泛、快速普及,若关键矿产供应不以史无前例的速度提升,将无法实现。
锂、钴、铜、镍和稀土金属等矿产是生产电动汽车(EV)、可再生能源、电网及其他清洁能源技术的必需投入品。
近期联合国数据显示资源开采量持续上升,自1970年以来激增近400%,预计到2060年将增长60%,据《卫报》。
要实现气候目标,低碳技术的采用率还需大幅跃升,尤其考虑到清洁能源解决方案在建设阶段通常比传统方案更依赖材料。
以海上风电为例,按每兆瓦计算,其材料密集度是天然气发电设施的六倍,麦肯锡的研究发现。
因此,能源转型所需低碳技术的广泛、快速普及,若不以历史上前所未有的速度提升关键矿产供应,将无法实现。
例如,若全球要在2050年实现净零排放,到2030年,全球售出的汽车中约60%必须为纯电动汽车(BEV)。国际能源署(IEA)在其“2050年净零排放”情景中估计,要在全球范围内实现净零排放,到2040年所需的矿产投入将已是当今的六倍。
需求如此迅速地攀升,与在当前条件下扩大供应所需的时间形成鲜明对比。从项目审批、勘探到资产开发阶段,在开始生产之前可能需要一到两个十年,而当前投入的资金也不足以满足未来需求。
不过,《通胀削减法案》(IRA)等政策已改变补贴和投资格局,增加了生产能源转型技术所需投入品的激励,从而缓解了关键矿产的供应约束。
考虑到矿业项目的供应管线,以及这些新项目进入市场所需的时间,即使在高供应情景下,许多所需矿产预计仍将在2030年前出现供需失衡。
麦肯锡估计,基于当前的供应和技术前景,若无法弥合关键矿产的供需缺口,仅2030年一年就将额外排放4亿至6亿吨(MtCO₂e)二氧化碳当量的温室气体。由此形成的迫在眉睫的供需缺口,已促使许多国家展开资源争夺。
在未来几十年,确保可靠的关键矿产供应以推动能源转型至关重要。 能源系统对经济和民生至关重要,应当做到可持续、安全且公平。实现这一“能源三角”本身就是一项重大挑战。此外,为使能源转型加速至符合净零路径的步伐,应对气候时间表的竞争更增添了紧迫性,这需要同时加快确保转型所需矿产的步伐。
世界经济论坛在推动清洁能源转型方面正在开展哪些工作?
应对关键矿产供需缺口
关键矿产的供需缺口威胁能源安全与可持续性,并可能引发多种全球性风险。世界经济论坛的“确保能源转型矿产供应”(SMET)倡议与麦肯锡合作,已识别出 由于无法弥合供需缺口而可能产生的风险,以及为弥合缺口所采取措施可能带来的风险(见图1)。
这些风险可分为五类:政治、经济、社会、技术和环境。此外,还可根据其发生的可能性,以及对矿产生态系统内主要和次要利益相关方的影响进行评估。我们已识别的最重要风险包括:
新技术价格上涨(经济风险)。原材料价格可能因投入短缺而大幅上涨,最终推高我们所有人都需要的清洁能源技术和解决方案的价格。
能源转型及应对气候变化的进展受阻(环境风险)。由于缺乏足够的技术来保障转型,能源转型目标可能被推迟。实质上,供应短缺导致能源转型延迟,可能阻碍实现气候目标的努力。
负责任采矿水平下降(社会风险)。如果所需的扩产无法有序、及时地进行,且缺乏对一流环境、社会和治理(ESG)标准的关注,采矿活动可能变得不够负责任。
能源转型缺乏政治意愿及地缘政治紧张局势加剧(政治风险)。若因原材料短缺而使转型成本上升,政策制定者可能在遇到阻碍时降低支持转型的目标。他们也可能加剧争夺关键矿产价值链控制权的竞争,以建立竞争优势并确保供应安全。

现在正是国际利益相关方建立战略合作、管理和缓解此类风险的时候。SMET倡议已确定短期和中期的优先战略,有助于利益相关方避免和减少因能源转型矿产供需失衡而产生的风险。正如能源领域一样,扩大供应、提高需求侧效率,以及政策与创新,都将至关重要。
SMET倡议确定的关键风险管理战略聚焦于社会认同、标准化与治理、融资、创新和循环性。需要应对的重要问题示例包括:
应对ESG标准问题,例如,通过协调现有框架,并为整个采矿供应链制定统一标准。这有助于在各地区建立“公平竞争环境”。具体可先了解现有框架中的差距,并加以协调,使其便于各辖区采用和跟踪。
在挑战性市场中利用替代性融资工具在传统融资可能有限的地区至关重要。优惠贷款与混合融资、影响力投资、绿色债券或公私合营等工具,有助于为挑战性市场中的采矿项目筹集资金,尤其是那些环境和社会风险更为普遍的项目。
通过价值链上的创新解决方案和商业模式,降低采矿活动的资源密集度并增加供应。推动创新并识别“灯塔”范例 这些范例可以推广(例如,通过浸出技术从低品位矿石中提取更多矿产),并为循环模式(例如城市采矿)提供市场激励,有助于减轻供应约束,并缓解生态系统所承受的环境压力。
这些风险管理方法中,许多也能对弥合矿产供需缺口作出重大贡献。例如,在挑战性市场中利用替代性融资工具,可释放并增加关键矿产供应。同样,通过循环性降低采矿活动的资源密集度,可以减少从现在到2050年对原生关键矿产的需求。
除风险管理之外,还需要更多集体行动与合作来确保这些关键矿产的供应。这将需要多方利益相关方的合作,包括监管机构、非营利组织、研究人员、行业协会和金融机构。目前已有一些公私合作倡议正在产生积极影响。例如:
世界银行的“气候智慧型采矿”倡议作为一个平台,为资源丰富的发展中国家提供技术援助并支持相关投资,以实现负责任的低碳采购。
全球电池联盟是一个支持汽车价值链各环节开展合作,以实现与循环性、可持续性和负责任采购相关目标的联盟。
需要集体行动以加速能源转型
尽管有这些倡议,仍需在全球层面开展协作努力——提高认识、调动行动,并汇聚相关利益相关方,以可持续且可负担的方式提供关键矿产。当务之急是加强公私对话,就支持投资动员、加速创新、建设价值链各环节技能,以及评估当前ESG标准的差距等关键议题开展集体行动。连接关键行为体,围绕这些主题提升认识,将有助于更全面地理解整体格局,并促使有意义的行动加快推进,从而加速能源转型的步伐。
随着实现1.5°C世界的窗口期正迅速关闭,关键矿产领域快速推进的合作已成为当务之急。 确保能源转型所需矿产的可持续且可负担供应,现在就需要切实行动。
本博客系列文章由世界经济论坛牵头的“确保能源转型矿产供应”(SMET)倡议成员撰写。该倡议旨在识别并描述与能源转型所需关键矿产供需缺口扩大相关的风险,并提出集体管理这些风险的策略。
