《电气化推动将对关键金属供应链产生巨大影响》

  • 来源专题:关键矿产
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2023-09-20
  • 随着汽车电气化进程的加快以及各国努力在本世纪中叶减少温室气体排放,对电池级锂、镍、钴、锰和铂的需求将急剧攀升。这种需求的激增也将造成各种经济和供应链问题,根据康奈尔大学发表在《自然通讯》上的一项新研究。
相关报告
  • 《IEA:全球能源系统深刻变革 电气化水平持续提升》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-03-01
    • 11月23日,国际能源署(IEA)发布《世界能源展望2018》报告 指出,从电气化不断发展到可再生能源的扩张,从石油市场动荡到天然气市场崛起,无不显示全球能源系统正在发生重大转变,而政府的决策将决定未来能源系统的发展走向。报告采用情景分析法展望了至2040年全球能源发展趋势,及对能源供需、碳排放、空气污染和能源获取的可能影响。报告要点如下: 1、世界正逐步建成一个不同于以往的能源系统,但能源系统仍存在明显缺陷 经济性:虽然太阳能光伏和风电生产成本继续下降,但2018年油价在四年来首次攀升至80美元/桶以上,一些国家历尽艰辛开展的化石燃料消费补贴改革正陷入困境。 可靠性:从委内瑞拉石油产量急转直下可以看出,油气供应的风险依然存在。全球1/8的人口仍用不上电,而电力行业的新挑战(从电力系统灵活性到网络安全)也接踵而至。 可持续性:全球能源相关二氧化碳排放在连续3年持平后,于2017年再度增长了1.6%。年初的数据表明,2018年碳排放还将继续增长,这与实现气候变化目标的要求相去甚远。与能源相关的空气污染仍导致每年数百万人过早死亡。 2、政府采取的行动将对未来能源系统的发展方向起决定性作用 超过70%的全球能源投资将由政府推动,世界能源的命运取决于政府的决定。制定正确的政策和合适的激励措施对保障能源供应、减少碳排放、改善城市中心的空气质量,以及扩大非洲和其他地区的基本能源供应至关重要。 快速、低成本的能源转型,需要加速投资更清洁、智慧、高效的能源技术,政府也需确保包括电网在内所有能源供应的关键要素都能保持稳定可靠。随着能源转型继续推进,以往的油气供应和投资风险并未缓解反而可能恶化。电力行业的变革要求即使电力系统实现低碳化,电力市场也依然能够保持稳定。世界能源供应每年需要投资2万亿美元,其中超过70%来自国有实体或是因为监管规定能够保障全部或部分投资回报而进行的投资。政府政策也影响着能效提高和技术创新步伐。 3、世界能源的未来变革方向 在新政策情景中,收入增加以及发展中经济体城区的17亿新增人口将带动全球能源需求增长,到2040年能源需求增长将超过1/4。如果能效无法持续改善,这一增量还会翻倍。所有的增长都来自于以印度为代表的发展中经济体。2000年,欧洲和北美在全球能源需求中的比重超过40%,亚洲发展中经济体的比重约为20%。到2040年,这一情况将完全逆转。 全球能源消费的主要阵地向亚洲迁移。亚洲占全球天然气消费增量的一半,风电和太阳能光伏增量的60%,石油消费增量的80%以上,煤炭和核电增量的100%以上(其他地区总体呈负增长)。按装机容量计算,目前全球十大电力公司榜单中,中国企业占据六席。 页岩革命持续撼动油气供应,使美国得以超越其他国家成为世界上最大的油气生产国。在新政策情景中,到2025年美国在全球油气产量增量中的比重会达到一半以上(石油占近75%、天然气占40%)。到2025年,全球近1/5的石油和1/4的天然气将产自美国。页岩革命给严重依赖出口的传统油气出口国带来了更大压力。 由于供应、需求和技术不断变化,世界能源将以各种不同的方式形成关联。到2040年,亚洲在全球油气贸易中的比重将从当前约1/2增至2/3以上,国际能源贸易将越来越多地从中东、俄罗斯、加拿大、巴西和美国流向亚洲。同时,随着数字化的发展和可再生能源技术性价比日益提高,以分布式能源和以社区为基础的能源供应模式得以发展,地方上也会出现一些新型供能方式。 成本渐低的可再生能源技术、数字化的应用与日益重要的电力将是变革的重要方向和实现众多可持续发展目标的关键所在。 4、化石燃料变化趋势 在新政策情景中,电力、可再生能源和能效改善蓬勃发展的态势会抑制煤炭需求的增长。煤炭消费在下跌两年后于2017年出现反弹,但对新建燃煤电厂的投资大大低于前几年的水平,2020年后投运的新建煤电项目将大幅减少。但煤电还不会从全球电力结构中被剔除:亚洲燃煤电厂的平均寿命不足15年,发达经济体煤电厂平均寿命则为40年左右。到2040年,工业煤炭消费将略有增加,全球煤炭消费总量保持不变,中国、欧洲和北美减少的煤炭消费与印度和东南亚增长的消费相抵。 乘用车石油消费将在2020年代中期达到峰值,但石化、卡车、飞机和船舶工业依然会使石油总体需求上升。到2040年,3亿辆电动汽车每天可替代300万桶石油需求,因传统汽车燃油效率提高而减少的石油需求则是这一替代量的三倍。其他领域的变革步伐不像乘用车行业一样迅速,即使全球塑料循环利用率翻倍,也仅能将日均超过500万桶的需求增长削减约150万桶。石化行业将是石油消费最大的增长源。新政策情景中,石油需求总体将增长到1.06亿桶/日,全部来自发展中经济体。 到2030年,天然气将超越煤炭成为全球能源结构中的第二大燃料。全球天然气消费将增长45%,其中工业消费贡献最大。为了应对以中国为首的发展中经济体不断上涨的需求,液化天然气贸易将增长逾一倍。随着通往亚洲市场新路线的开启,俄罗斯仍是世界上最大的天然气出口国,但日益一体化的欧洲能源市场为购买方提供了更多的天然气供应方案。电力系统中风电和太阳能光伏比重的增加降低了欧洲天然气发电的设备利用率,建筑改造也降低了天然气供暖消费。但天然气基础设施仍将发挥关键作用,特别是在冬季保障供热和供电方面。 化石燃料供应投资可能与消费发展趋势失调。由于化石燃料需求可能放缓,当前新建上游项目减少。新政策情景中,可能会导致供应短缺进而推高价格,石油供应将出现危机。过去三年获准新建的原油项目平均数量仅为到2025年保障市场平衡所需新项目的一半。仅依靠美国致密油供应很难应对这一局面,其产量需达到现在的三倍才能解决供应短缺。与石油相反,已公布的一些大型新建天然气项目(如卡塔尔和加拿大),已能应对2020年代中期液化天然气市场需求。 5、电力行业正发生重大变革,将成为未来减排先锋 电力占当前终端用能的19%,随着需求增长电能将超过终端用能部门所有其他燃料,占比将会继续上升。政策支持和技术成本降低使可再生能源发电迅速增长,推动电力行业成为减排先锋,但为了确保可靠供应,整个电力系统的运行方式需要改变。 照明、制冷、电动机等能效提高,使发达经济体电力需求增长放缓,但由于发电结构变化和基础设施升级,仍需大量投资。当今的电力市场设计不能匹配发电结构的迅速变化,批发市场带来的收入不足以激励发电领域新的投资,如果不妥善解决,电力供应可靠性将大打折扣。在需求方面,更严格的能效标准带来的能效收益在抑制能源需求方面发挥了核心作用,自2010年以来,30个IEA成员国中有18个国家电力消费已有所下降,发展趋势取决于电力在住宅、办公和工厂供热以及交通方面的进展速度。 电力增长主要由发展中经济体推动,发展中经济体电力需求翻倍,使得更清洁、人人可用、可负担的电力成为经济发展和减排战略的核心。到2040年,全球电力需求增长的近1/5将来自于中国的电动机需求;发展中经济体不断攀升的制冷需求带来类似的电力消费增长。全球各领域能源供应投资中,有近1/3用于发展中经济体的发电设施和电网建设。在终端用户价格低于回收成本的地区,这一投资可能无法实现。但是,受到严格监管的市场中装机建设可能会超前于需求:据估计,包括中国、印度、东南亚和中东在内的地区目前电力装机过剩达到3.5亿千瓦。 电气化为终端用能脱碳化提供了一条有前景的路径,但仍需要更全面的能源系统战略。电气化未来情景中,假设电气化实现最大化,到2040年电动汽车将占全球汽车的一半;建筑行业和工业的供热需求中电力占比将快速增长;几乎所有的消费设备和电器将电气化;将完全普及用电。电气化减少了空气污染物的排放,与新政策情景相比将减少近200万人的过早死亡。然而,如果不加大电能供给端的脱碳,整个能源部门的碳排放仍将持续增长,仅仅依靠电气化还不足以让世界走上实现气候目标的轨道。 太阳能光伏和天然气正在重构电力行业装机容量。太阳能光伏装机容量到2025年将超过风电,2030年左右超过水电,2040年前超过煤电,仅次于天然气居全球总装机容量第二位。大规模电站仍将是光伏发电主要投资目标。根据报告一项新的评价指标,在灵活性成本相对较低的电力系统中,风电和太阳能光伏将占有优势。在几乎所有地区,太阳能光伏都比新建煤电更有竞争优势。 发电结构将发生变化。煤炭仍然是主要发电来源,不过其占比将大幅下降,天然气基本可以填补这一降幅。在新政策情景中,到2040年可再生能源与煤炭在电力结构中的占比将互换,可再生能源发电将增长约25%达到41%。水电仍将是低碳电能的最大来源,其次是风能和太阳能。核电发电量占比将保持在10%左右,但地理格局将有所变化,传统核电大国将在2040年迎来一波退役潮,以中国、印度和俄罗斯为首的发展中国家核电将大幅增加。 灵活性将是电力系统的新主张。太阳能光伏和风电的崛起,使电力系统的灵活性变得空前重要。新政策情景中,欧洲部分国家、墨西哥、印度和中国都要求电力系统在大范围内高度灵活。储能电池成本迅速下降,电池与燃气调峰电厂在应对短时供需波动方面的竞争日益激烈。然而,传统电厂依然是保持系统灵活性的主力,新的电网互联、电力储存和需求侧响应技术将起到支持作用。欧盟建设“能源联盟”的工作进展说明,区域融合有助于推动可再生能源消纳。 进行准确投资以保证电力供应。电力部门的投资需要及时有效,以确保电力安全。在竞争性批发电力市场,可再生能源的份额不断上升,可能还需要进行市场改革,以确保足够的投资以维持电力供应。在受严格监管的市场中,目前在建或正在规划阶段的装机将超过新增需求,过度投资的风险仍然存在。 恰当的政府政策与市场设计将至关重要。在竞争性电力市场中,投资不足的风险威胁着电力供应安全。如果没有协调一致的行动和市场改革,一些发达经济体的电力供应可能会发生波动甚至危险。在重新确定电力供应方向时,除技术成本外,政府还需考虑向电力系统提供服务的价值。 6、可持续发展情景将是满足全球温室气体减排与能源普及目标的解决方案 可持续发展情景为实现能源可及性、空气质量和气候目标提供了一种综合策略,包括二氧化碳捕集、利用与封存在内的所有低碳技术都将为全球能源行业的广泛转型做出贡献。随着低排放发电设施的建设,电力行业的转型会更加深入和迅速。可再生能源技术为能源普及提供了主要路径。终端用能电气化增长强劲,直接利用可再生能源(包括生物质能、太阳能和地热)供热和制造交通燃料也发展迅猛。可再生能源在电力结构中的比重将从1/4增长到2040年的2/3,在供热中的比重将从10%增长到25%,在交通运输行业中的比重将从3.5%增长到19%(包括直接利用和间接利用)。IEA还首次在可持续发展情景中引入了水这一维度,到2030年清洁用水和普及卫生设施增加的全球能源需求不到1%,将未处理的废水量减半将增加超过600 TWh的污水处理电力消耗,其中30%可由能量回收发电供应。 7、石油和天然气对环境影响 即便是在可持续发展情景中,到2040年天然气和石油在全球能源需求中仍将占重要份额。IEA首次对全球石油和天然气生产、加工和运输过程中的间接排放进行全面估算,这些环节的间接排放约占能源行业温室气体总排放(包括二氧化碳和甲烷)的15%。不同来源的排放强度差别很大:用排放最低的石油替代排放最高的石油可减排25%;同样地,天然气排放可以降低30%。 要减少把石油和天然气送到终端用户所产生的排放,还有很多工作要做。减少甲烷排放和消除放空燃烧是最经济有效方法中的两种,其他更具“革命性”的可选方案包括利用CO2提高石油采收率、使用低碳电力开展油气作业和把烃类转化为氢气(并配备碳捕集设施)。日本等国家正密切关注零排放氢能在能源系统的应用。
  • 《我国产业供应链安全战略重视程度有待提升》

    • 来源专题:数控机床——战略政策
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2020-07-08
    • 随着产业全球化发展以及交通运输、信息通信技术的持续进步,多国形成面向全球市场的产业生态链和生态圈。供应链安全管理从企业层面对货物采购、生产、物流、仓储等资源的整合与调配,逐渐拓展至国家安全和产业安全层面。产业供应链安全重点强调通过制定体系化的政策法规,综合利用行政管理、安全审查、技术鉴别等手段应对来源于国内外的各类供应链安全风险,使得重点产业有能力在供应链完整性遭到破坏时及时恢复,不间断地生产出符合生产需求和安全标准的产品。在国际分工体系深度交叉、持续调整的背景下,需要把产业供应链安全提到战略高度,整体谋划、超前布局,为重要产业稳定运行提供安全保障。   一、对产业供应链安全内涵外延的认识   供应链的概念源自美国,最初主要从企业层面关注供应链管理,强调企业从原材料采购、产品运输到货物交付全过程的产品流动、资金流动和信息流动的安全性,强调资源调配与整合。随着经济全球化发展,美国率先将供应链安全作为一项举国上下的举措进行强调,并通过一系列战略文件将供应链安全上升至产业和国家层面。   2007年7月,美国国土安全部发布《增强国际供应链安全的国家战略》,首次站在国家角度将供应链安全作为一种多层次、统一的目标进行协调部署,主要关注货物进口运输过程中的安全。   2012年1月,美国白宫发布《全球供应链安全国家战略》,正式将供应链安全作为一项“举国上下”的方略提升至国家战略层面,围绕效率与安全两个主题,提出提高全球商品运输的效率与安全,以及为全球商品运输构建富有弹性的供应链系统两个战略目标,并且要求协调政府、产业界等各方力量,促进供应链风险管理,从而实现上述两大战略目标。   2017年12月,特朗普政府发布上台后首份综合安全政策文件《国家安全战略》,明确提出“为充满活力的国内制造业、坚实的国防工业基础以及有弹性的供应链提供支持,是国家的优先事项”,表明美国正式将供应链安全纳入国家安全的整体框架内予以重视。   2018年10月,美国国家科学技术委员会发布《先进制造业美国领导力战略》,对影响美国制造业创新和竞争力的因素进行了梳理,将提升制造业供应链能力与技术、劳动力并列作为三大战略目标之一,并强调通过供应链管控加强国防制造业基础。   美国是供应链安全管理体系最完善、管控手段最成熟的国家,其供应链安全战略地位的演变一定程度上能为供应链安全内涵外延的理解提供一定参照。从美国供应链安全战略地位的演变来看,美国对供应链安全的关注逐渐从商品货物运输安全提升至国家安全层面,并且关注国防工业这一重要产业的供应链安全。   参考美国对供应链安全的论述,结合主要的供应链安全风险,可以理解产业供应链安全是指相关产业的供应链具有完整性、真实性、可审查性、网络安全性和弹性,出现各种供应链安全风险时能迅速整合供应链各环节资源、迅速找准风险来源并有效应对,有能力持续地生产出符合安全标准和需求的产品。   二、产业供应链安全的特征和主要风险   产业供应链的安全稳定,能够保证相关行业能够生产出符合安全标准的产品,供应链上各环节产品和技术的供应不发生中断并保持较强的弹性。健康、安全、稳定的产业供应链应当具备完整性、真实性、可审查性、弹性和网络安全性。   一是完整性,是指供应链各个环节的产品和服务的供给具有连续性,物流、信息流、资金流等供应链各环节要素完整齐备,相关产业在任何情况下具备适应市场需求的生产供应能力,不至于发生断供。制造企业在供应链中向下游零售商提供产品,又根据零售商的订单需求向上游供应商购买生产所需的原料或元件,只有供应链上各环节的原料、元件和产品的供给连续、物流运输流畅、供需信息共享通畅、资金流通顺畅才能保证供应链的完整性。   二是真实性,是指供应链各环节的产品和服务真实可信,符合一定的质量标准,不存在假冒伪劣产品和元件。供应链的真实性直接关系到最终产品的安全性和可靠性。供应链的真实性要求采取相关的管理手段和技术手段对供应链进行溯源审查和假冒产品识别,警惕不法分子通过将假冒伪劣产品或元件混入供应链,给整个生产线条上的终端产品造成隐患,威胁产业安全,这样的漏洞甚至可能被其他国家利用,威胁国家安全。   三是可审查性,是指各行业各领域的供应链具有一定的透明度,信息共享程度高,产品溯源机制顺畅,便于供应链风险的审查和评估。供应链的可审查性要求企业有能力穿透多级供应商,并通过高速通畅的信息流动和共享机制及时上报供应链上各级供应商的相关信息,便于相关部门快速掌握产业供应链动态信息,审查评估供应链安全性,及时排查风险。   四是弹性,是指当制造业遇到断供、断网等重大突发事件足以影响生产制造的风险和威胁时,供应链能够快速恢复,保证产业安全运行的能力。具有弹性的供应链要求产业供应链避免使用单源、孤源供应商,强化库存管理和战略储备,增强风险预警和应急响应能力,在突发事件发生时,有能力迅速整合各方资源,协调供需信息,及时进行产能共享以保障生产供应稳定。   五是网络安全性,是指供应链各环节重要信息系统具有足够抵御各类网络攻击等网络安全风险的能力,各级供应商具有较高的网络安全管理水平和数据安全防护能力,能够确保供应链上重要信息和敏感信息安全。   在产业供应链运行过程中,主要的常规性风险来源包括突发事件、国家政策变化、产品断供、产品质量、网络攻击等。   一是突发事件风险,例如自然灾害、重大公共卫生事件等突发事件等难以预见的破坏性因素。例如,2020年新冠肺炎疫情对我国制造业供应链安全影响巨大,大量制造企业短期停工,导致大量海外订单难以按期交付,对国际供应链安全造成冲击。   二是国家政策风险,指国内经济政策变化、产业结构调整,往往影响供应链上各环节企业的经营管理策略,相关产品供应可能发生波动。   三是产品断供风险,企业微观层面的断供风险可能包括上游供应商出现经营问题导致产品无法按期交付、交通运输问题导致物流中断、库存不足难以满足供应需求等等;产业层面的断供风险除了源于全国性突发事件影响,还源于其他国家对我国相关产业采取的限制性措施。例如部分国家利用出口管制制度对我国ICT龙头企业实施断供和技术封锁等。   四是产品质量风险,产品质量问题可能来源于供应商不遵守合同约定,“偷工减料”生产出不符合安全要求的产品,还可能来源于不法分子故意向供应链中混入假冒伪劣产品。供应链上的产品质量问题通常识别难度大、审查成本高、危害范围广。   五是网络安全风险,对于ICT制造业等信息化程度较高的制造行业,网络安全风险已成为威胁供应链安全的重大风险之一。供应链由于一定程度上具有隐蔽性,日益成为不法分子实施网络攻击的跳板,可能给供应链上的企业造成重要信息泄露、知识产权流失、商业秘密被窃等严重后果,甚至威胁我国关键信息基础设施安全。   三、做好供应链安全的顶层设计和安全管理   我国虽已意识到供应链安全的重要意义,多部政策文件提及供应链安全,但战略重视程度还有待提升、政策法规体系还不完善、安全审查制度缺位,面临供应链安全风险还缺乏有效应对机制,亟需结合国情、借鉴经验,完善机制,提高产业供应链安全性和弹性,提升应对供应链重大安全风险的能力。   一是从顶层设计出发构建供应链安全政策体系。出台供应链安全国家战略,提升产业供应链安全战略地位,为国家立法和各部门相关工作提供顶层战略指引。将供应链安全纳入国家安全法律框架内,完善相关法律法规,建立配套法律制度,加快研制供应链安全国家标准和相关指南,为审查评估、风险识别、监督管理等供应链安全管理工作提供法律依据和标准化指引。   二是强化产业供应链安全风险预警和应急响应。建立常态化供应链安全审查机制,明确审查机关,建立工作机制,对重要产业进行逐行业的供应链安全审查评估,及时识别供应链薄弱环节和风险点。在重要行业领域建立国家级供应链安全风险预警和应急响应平台,对接地方平台,搭建多级联动的供应链安全风险预警和应急响应机制。加强重要领域关键物资的战略储备以应对重大供应链安全风险。   三是加强供应链上重要产品和服务的安全管理。提高重要产品和服务的准入标准,推动企业加大应用安全性高的产品和服务。建立供应链上重要产品和服务的全产业链安全认证体系,规范设计、研发、生产、应用、服务等全产业链各环节安全认证要求。完善重要产品追溯管理制度,推动产品标识管理,杜绝供应链上的假冒伪劣风险。建立健全网络安全审查制度,加强对关键信息基础设施运营者采购的网络产品和服务的安全管控,有效防范以供应链为跳板的网络攻击,提升重要产业供应链的网络安全性。   四是协调多方资源共促产业供应链安全和稳定。政府层面,在推进供应链安全审查评估和风险预警等工作时加强部门间协调合作,有效整合各部门资源,完善部门间信息共享机制。行业协会层面,充分发挥行业协会提供政策咨询、开展相关研究、加强企业自律等方面的重要作用。企业层面,加强对企业的供应链安全政策法规和技能培训,充分调动龙头企业在供应链安全管理方面的示范带头作用,推动企业加强供应链安全管理和管理水平,加强供应链的可审查性。