7月3日，商務(wù)部、海關(guān)總署發(fā)布了《關(guān)于對鎵、鍺相關(guān)物項實施出口管制的公告》，宣布自8月1日起對鎵、鍺相關(guān)物項實施出口管制，引起全球的高度關(guān)注。

據(jù)路透社7月6日報道，在當(dāng)天被問及鍺與鎵兩種關(guān)鍵金屬的戰(zhàn)略儲備情況時，美國國防部發(fā)言人表示，美國擁有鍺的戰(zhàn)略儲備，但目前沒有鎵的庫存儲備。這一消息再度觸動了美國國內(nèi)對于關(guān)鍵礦物儲備的焦慮。

事實上，除了鎵和鍺，向凈零排放經(jīng)濟(jì)的綠色轉(zhuǎn)型，帶來了全球?qū)τ陉P(guān)鍵礦物的巨大需求，也造成了新的焦慮。在圍繞石油開采的地緣政治緊張局勢持續(xù)了近一個世紀(jì)之后，專家們擔(dān)心，全球向清潔能源的轉(zhuǎn)型，正在對太陽能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)和電動汽車電池所需的關(guān)鍵礦物產(chǎn)生新的依賴。

7月5日，全球咨詢巨頭麥肯錫在最新發(fā)布的報告《凈零材料轉(zhuǎn)型對全球供應(yīng)鏈的影響》中警告稱，被視為清潔能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵礦物未來幾年將面臨短缺，這可能會抑制電動汽車、風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池板的普及。這些金屬的短缺可能會提高供應(yīng)鏈成本，從而提高低碳產(chǎn)品的價格，進(jìn)而減緩全球脫碳努力。

麥肯錫估計，到2030年，因金屬材料短缺將導(dǎo)致額外的4億至6億噸溫室氣體排放。這將使巴黎氣候協(xié)議中設(shè)定的限制全球氣溫的國際計劃難以實現(xiàn)。同時，麥肯錫建議到2030年，對采礦、精煉和冶煉的投資增加到3萬億至4萬億美元之間，與前十年相比，每年增長50%。為了滿足電池需求，目前運營的約500個鈷、銅、鋰和鎳礦的數(shù)量則將需要增加76%，達(dá)到近900個。

圖說：清潔能源轉(zhuǎn)型需要開采更多的礦

來源：Bloomberg，McKinsey & Co.

01

關(guān)鍵礦物的關(guān)鍵作用

隨著我們在向清潔能源轉(zhuǎn)型的過程中減少對化石燃料的依賴，我們也越來越依賴地球上其他較稀少和有限的資源，即所謂的“關(guān)鍵礦物”，這些礦物對于生產(chǎn)能源轉(zhuǎn)型所依賴的大部分技術(shù)至關(guān)重要。

圖說：清潔能源技術(shù)中所需的礦物

來源：IEA，Abdul Latif Jameel

其中，鋰、鎳、鈷、錳和石墨對于電池技術(shù)至關(guān)重要，稀土元素對于風(fēng)力渦輪機(jī)和電動汽車發(fā)動機(jī)中的永磁體必不可少，銅是所有電力相關(guān)技術(shù)的“基石”，而氫電解槽和燃料電池根據(jù)技術(shù)類型需要鎳或鉑族金屬。而此次備受關(guān)注的鎵和鍺在清潔能源技術(shù)中也占有一席之地，其中，氮化鎵已廣泛用于5G網(wǎng)絡(luò)基站供電芯片，也被軍方應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)中，并且越來越多地應(yīng)用于電動汽車充電器中；鍺的用途則包括光纖電纜通訊、太陽能電池板、LED及軍方的熱成像錄像機(jī)和夜視系統(tǒng)。

圖說：隨著技術(shù)的進(jìn)步，人類需要更多不同的關(guān)鍵礦物

來源：BP，Abdul Latif Jameel

在 2000 年之前，能源部門僅消耗關(guān)鍵礦物總供應(yīng)量的一小部分。現(xiàn)在，隨著向可再生能源的轉(zhuǎn)型加速，綠色能源所占比例要大得多。風(fēng)能和太陽能發(fā)電需要更多礦物才能產(chǎn)生與化石燃料技術(shù)相同的電量。與燃?xì)獍l(fā)電廠相比，太陽能和風(fēng)能發(fā)電 1 太瓦時所消耗的金屬量分別高出 300% 和 200%。

02

綠色轉(zhuǎn)型面臨關(guān)鍵礦物缺口

隨著世界加速部署氣候技術(shù)以支持凈零轉(zhuǎn)型，關(guān)鍵礦物的缺口越發(fā)明顯。2021年，國際能源署在《關(guān)鍵礦物在清潔能源轉(zhuǎn)型中的作用》報告中預(yù)測，共同努力實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)將意味著到 2040 年對清潔能源技術(shù)的礦物需求翻兩番。如果希望到 2050 年實現(xiàn)全球凈零排放的過渡，到2040 年將需要比現(xiàn)在多六倍的關(guān)鍵礦物。

圖說：清潔能源的迅速崛起支撐了關(guān)鍵礦物需求的大幅增長

來源：IEA

今年7月11日，國際能源署發(fā)表《關(guān)鍵礦產(chǎn)市場評論》的創(chuàng)刊版，對2022年關(guān)鍵礦產(chǎn)行業(yè)的投資、市場、技術(shù)和政策趨勢進(jìn)行評估。評論指出，近年來，清潔能源裝機(jī)的持續(xù)增加導(dǎo)致對關(guān)鍵礦產(chǎn)的需求大幅增加。從2017年到2022年，鋰的需求增加了兩倍，鎳和鈷的需求分別增長了40%和70%。再加上價格上漲，關(guān)鍵能源轉(zhuǎn)型礦物（即銅、鋰、鎳、鈷和石墨）的市場規(guī)模翻了一番，2022年達(dá)到3200億美元。能源轉(zhuǎn)型所需礦產(chǎn)過去只是礦產(chǎn)市場的一小部分，現(xiàn)在正轉(zhuǎn)向采礦和金屬行業(yè)的中心舞臺。2022年，清潔能源應(yīng)用在總需求中的份額大幅增長，鋰、鈷和鎳分別為56%、40%和16%，其份額高于五年前的份額（30%、17%和6%）。

此次，麥肯錫基于供需平衡的評估也顯示，即使當(dāng)前脫碳軌跡趨于 2.4°C，到 2030 年，關(guān)鍵清潔能源技術(shù)所需的許多礦物和金屬的供應(yīng)仍將面臨短缺。

圖說：關(guān)鍵礦物的需求將不斷增長

來源：McKinsey

報告指出，盡管電池化學(xué)成分不斷發(fā)生變化，包括鈷強(qiáng)度的降低以及從鎳錳鈷（NMC）部分轉(zhuǎn)向鋰鐵磷酸鹽（LFP），但大多數(shù)電池材料，尤其是鋰和鈷將繼續(xù)受到限制，而鎳可能會出現(xiàn)適度短缺（約10%至20%）。

圖說：三種情景下（當(dāng)前軌跡、進(jìn)一步加速、已實現(xiàn)的承諾）主要終端用途的關(guān)鍵礦物供需平衡

來源：McKinsey

同時，預(yù)計所有磁體材料都將出現(xiàn)短缺，其中鏑和鋱等稀土元素的短缺最為嚴(yán)重，可能會出現(xiàn)高達(dá)70%的需求短缺。這將限制用于大多數(shù)BEV電動馬達(dá)和風(fēng)力渦輪機(jī)傳動系統(tǒng)的永磁體的生產(chǎn)（目前約20%的陸上風(fēng)力渦輪機(jī)和70%的海上風(fēng)力渦輪機(jī)使用永磁傳動系統(tǒng)）。隨著未來幾年對電解槽（尤其是用于生產(chǎn)低碳?xì)涞馁|(zhì)子交換膜）的需求可能成倍增長，預(yù)計銥的短缺也將日益嚴(yán)重。

此外，在大多數(shù)情況下，預(yù)計銅也將短缺，這將影響連接可再生能源和電網(wǎng)的輸配電線路的建設(shè)速度，從而影響可再生能源項目的風(fēng)險狀況。而未來錫的適度短缺，將使半導(dǎo)體供應(yīng)鏈可能受到限制，從而影響大多數(shù)低碳技術(shù)的供應(yīng)鏈。

03

歐美綠色轉(zhuǎn)型離不開中國

關(guān)鍵礦物的供應(yīng)對于世界能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，而中國在全球關(guān)鍵礦物市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)歐盟委員會統(tǒng)計，中國在全球關(guān)鍵原材料總產(chǎn)量中占據(jù)45%的份額，而中國以外的10大供應(yīng)商加起來僅占35%。

圖說：中國主導(dǎo)全球關(guān)鍵礦物市場

來源：DW

隨著對清潔能源關(guān)鍵礦物需求的增長，全球清潔能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會引發(fā)新一輪關(guān)鍵礦物的國際競爭，其供需形勢正在發(fā)生顯著變化并成為大國資源博弈的焦點。美國于2022年8月通過了《通脹消減法案》，旨在通過投資可再生能源和電動汽車來實現(xiàn)其氣候目標(biāo)，遏制轉(zhuǎn)型所需的原材料價格，并減輕對不可靠或海外供應(yīng)商的依賴。歐盟于今年3月推出的《關(guān)鍵原材料法案》旨在確保歐盟能夠獲得安全的、多樣化的、負(fù)擔(dān)得起的和可持續(xù)的關(guān)鍵原材料供應(yīng)，并建立貿(mào)易聯(lián)盟，以減少歐盟對單一供應(yīng)商的依賴。

圖說：《關(guān)鍵原材料法案》

來源：歐盟委員會

此外，去年6月，美國宣布其與加拿大等主要伙伴國家已建立“礦產(chǎn)安全伙伴關(guān)系”(MSP)，旨在保障對清潔能源和其他技術(shù)至關(guān)重要的關(guān)鍵礦產(chǎn)的供應(yīng)。此后，美國和歐洲也在尋求建立一個“買家俱樂部”，與產(chǎn)礦國達(dá)成供應(yīng)協(xié)議和投資伙伴關(guān)系，并在今年4月份的七國集團(tuán)會議上，承諾130億美元用于資助新的采礦項目。

圖說：美國國務(wù)院關(guān)于礦產(chǎn)安全伙伴關(guān)系的說明

來源：美國國務(wù)院

雖然歐美都在致力于重構(gòu)自身關(guān)鍵礦物供應(yīng)鏈，以實現(xiàn)關(guān)鍵礦物的多元化供給，但現(xiàn)實情況中，從綠色轉(zhuǎn)型的整體情況看，歐美對中國原材料和科技的高度需求短期內(nèi)很難減少。礦物和金屬歷來是一個全球性產(chǎn)業(yè)，材料從世界各地礦產(chǎn)資源豐富的國家流向少數(shù)幾個國家進(jìn)行提煉，并在工業(yè)化國家進(jìn)行最終消費和加工。在關(guān)鍵礦物供應(yīng)方面，世界上90%的鎵、78%的稀土和79%的硅來自中國。中國是世界上最大的鋰生產(chǎn)國和提煉國，這對支持電動汽車產(chǎn)業(yè)的歐盟和美國來說意義重大。

圖說：向清潔能源體系的過渡帶來了新的能源貿(mào)易模式、國家和地緣政治考量

來源：IEA，Abdul Latif Jameel

與此同時，關(guān)鍵礦物供應(yīng)鏈的建立并非一朝一夕之事。在關(guān)鍵礦物本土化供應(yīng)的過程中，交付周期長、資源質(zhì)量下降、漫長的審批程序和ESG關(guān)切是歐美各國不得不共同面對的難題。科羅拉多礦業(yè)學(xué)院佩恩公共政策研究所(Payne Institute for Public Policy)的項目經(jīng)理喬迪·李(Jordy Lee) 就指出，美國國內(nèi)政策對于采礦業(yè)的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新存在諸多限制，多年前廢除了礦物局（Bureau of Mines）并且基本上放棄了采礦業(yè)，以致于開一個礦山有時甚至需要等待20年。

荷蘭外貿(mào)與發(fā)展合作大臣施賴納馬赫爾近日在接受英國《金融時報》采訪時則坦言：“中國在（綠色相關(guān)）研發(fā)方面做了很多工作，如果我們與中國完全‘脫鉤’，那將真的是一件憾事。”此前她在接受英國媒體采訪時也曾表示，如果與中國完全“脫鉤”，那將意味著歐洲不可能實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型。德國柏林再生能源政策學(xué)者弗洛里揚·迪克曼則對《環(huán)球時報》記者表示，中國作為眾多綠色技術(shù)領(lǐng)域的全球參與者，對于歐盟的綠色轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。

04

綠色轉(zhuǎn)型面臨關(guān)鍵礦物缺口

隨著人類向清潔能源體系的轉(zhuǎn)型帶來了新的能源貿(mào)易模式、國家和地緣政治考量，關(guān)鍵礦物在進(jìn)入第三次工業(yè)革命尤其是第四次工業(yè)革命以來，其技術(shù)屬性更加凸顯，已經(jīng)成為世界各國搶占戰(zhàn)略制高點的重要戰(zhàn)略資源。如何構(gòu)建安全的、多樣化的、負(fù)擔(dān)得起的和可持續(xù)的關(guān)鍵原材料供應(yīng)鏈對于各國政府和企業(yè)都是至關(guān)重要的課題。