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《能源转型的材料和资源需求》

  • 来源专题：绿色冶金
  • 发布时间：2023-08-18

  • 在报告《能源转型的材料和资源需求》中，ETC深入探讨了满足转型需求所需的自然资源和材料。需要大量投资和强有力的政策支持，以确保未来十年一些关键矿物的供应快速增长和可持续，以满足快速增长的需求。

    支持全球向净零经济过渡的任何原材料都没有根本性短缺：地质资源超过了 2022-50 年所有关键材料的预计累计总需求，无论是来自能源转型还是其他部门。

    然而，即使采取了强有力的创新和回收行动，从现在到2030年，迅速扩大供应规模以满足需求增长对一些金属来说将是一个挑战，采矿业将需要大幅扩张。

    如果不采取强有力的行动来提高材料效率，增加回收利用或增加开采供应，六种关键的能源转型材料（锂，镍，石墨，钴，钕和铜）可能会出现巨大的供应缺口。

    该分析确定了政策制定者、矿业商和制造商必须采取的四项关键行动，以降低风险并快速、可持续地扩大供应：快速建设新矿山并扩大现有材料供应建立更多样化和安全的供应推动可持续和负责任的材料生产促进创新和回收，以减轻初级供应压力

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    《德国的原材料战略》
    • 来源专题：关键原材料领域知识服务平台
    • 发布时间：2023-03-24
    • 原文导语: 德国经济90%以上的原材料供应都依赖进口。这些原材料的进口很多只来自少数几个生产国。通常这些国家都不是很民主国家。在这方面，供应风险有时非常高，包括稀土、锂和镁等矿物原料的情况也是如此。确保原材料进口的安全经济政策可以采取各种措施。例如，欧洲买家可以捆绑采购关键原材料，以对抗少数供应商的市场力量。还可以进一步挖掘进口多样化的潜力。还应重新考虑储存问题，并以强制性最低储备作为补充。从长远来看，通过更多地利用回收机会和在国内扩大矿物原料的开采，可以减少原材料的进口。最后，应启动技术创新，以取代原材料的进口。这些措施应该尽可能在欧洲层面进行协调。 2022年的事件清楚地表明，原材料的供应可以作为政治杠杆。 几十年来，似乎有两个不同的世界: 世界原材料市场和国际政治。即使在冷战期间，苏联也曾可靠地向西方 "敌人" 出售原材料。 这种可靠性不再适用，因此政府和企业的负责人都知道，必须做出更多努力来保证原材料的供应。 在德国使用的所有原材料中，以原材料的价值来衡量，进口的份额远远超过90%。因此，商品安全意味着在短期内确保这些原材料的进口。这些原材料大多从世界不同地区进口，包括从欧洲角度看不被认为是可靠供应商的国家。 在对乌克兰的战争过程中，这一点在天然气和石油方面已经变得非常明显。然而，以进口份额来衡量，这在更大程度上也适用于矿物原料。 欧盟委员会评估许多矿物原料的供应安全是至关重要的 自2011年以来，欧盟委员会每三年都会制定一份 "关键原材料" 清单，进行盘点。如果满足两个标准，一种原材料就被认为是关键的。一方面，原材料必须具有经济上的重要性，另一方面，其供应必须被评估为有风险。重要性主要涉及现代技术（如半导体、电池技术或航空航天）的原材料。在供应风险的情况下，供应的意愿考虑的主要因素是国家位置、运输手段和路线，以及供应商之间缺乏竞争。 在考虑的83种商品中，有30种被认为是关键商品。其他的也不是不重要，但不那么关键。例如，黄金在这两个方面都被认为是不重要的，而白银受到的风险很低，但却很重要。柚木受到供应风险的影响，但被评估为经济上不太重要。关键组别尤其包括稀土，以及镁、锂、钴和铝土矿。 欧盟和德国政府准备采取措施加强原材料安全 为了应对新的全球经济环境，欧盟委员会宣布了2023年春季关键原材料的行动计划。这可能比以前的建议更具体，并超越了以前的方法，包括进口的多样化。德国政府也在考虑采取国家措施。 短期措施假定关键原材料的进口将是必要的。供应商基本保持不变，数量甚至可能增加，例如为应对能源转型。这仍然留下三个不同的措施。 一种方法是将需求捆绑，以抵消少数供应商的市场力量。另一个措施是供应国更加多样化，这往往会减少个别供应商的权力，也会在供应商违约的情况下缓冲进口下降。最后，强制性最低储备可以暂时保证供应安全。 从长远来看，可以通过三项措施部分替代原材料进口来提高原材料供应的安全性。这些措施包括改进回收利用。这可以通过加强努力来实现，如改善法律规定的回收配额。此外，可以更多地利用自身的生产可能性。最后，可以促进技术革新，减少甚至完全取代关键原材料的使用。 欧洲层面的协调行动和原材料的联合采购是有利的 对于上述六项措施，如果欧盟国家能够合作，对德国是有利的。 在比较德国和欧盟之间对原材料进口的依赖性时，这一点就很明显了。在27种关键原材料中的14种（来自欧盟的清单），德国和欧洲都百分之百地依赖进口，而其他三种则分别超过95%（图1）。 此外，有七种原材料德国完全依赖进口，而欧盟对进口的依赖程度最高达80%。这就使得德国和欧盟有两种原材料需要进口50%到80%。只有在硼酸盐的情况下，德国的依赖性比欧盟低。 总之，德国只有在一种原材料的依赖性低于欧盟，但在七种情况下，欧盟更独立。这种不对称性同样适用于大多数其他欧盟国家，这为欧洲合作创造了强大动力。 欧洲合作的一个出发点是联合采购进口原材料，以便以抗衡少数关键原材料供应商的市场力量。如果看一下单个的稀土（如铈和镝），欧盟委员会名单上的关键原材料的数量从30个上升到了44个。 对于所有44种商品，最大的供应国已经拥有相当大的市场份额。在全球产量中最小的份额为28%，最大的份额为 93%（图2）。中位数为74%。 可以通过进一步的多样化来提高供应的安全性 使进口多样化，以避免依赖一个或极少数供应商的随机性，是一个有益的措施。然而，当世界市场74%或更多的份额被一个单一的供应商所控制时，一个大的消费者——如欧盟国家——的短期多样化潜力是有限的。除了经济层面，如果重要的供应国也被认为在政治上不太可靠，那么还有一个政治层面（图3）。 归类为关键世界银行的 “话语权与责任”索引（?Voice-and-Accountability“ - Index）可用于确定供应国。 如果这些国家的数值比土耳其差，则被认为是关键国家，而土耳其的数值是所有经合组织（OECD）成员中迄今为止最弱的。可以看出，许多关键的原材料是欧盟几乎完全从缺乏民主的国家进口的。在这种情况下，一种方法是争取其他生产国成为供应商。 相反，在短期内，从话语权和问责制指数低于土耳其的国家减少进口的潜力是有限的。这可以通过欧盟从关键国家的进口份额和它们在全球生产中的份额之间的差异来说明 （图4）。 据此，只有少数矿物原料，欧洲从较不民主的国家进口的比例较高。因此，通过从民主组成的供应国进口更多的东西，这里有一个短期的多样化潜力。反过来说，表明许多商品的生产已经不成比例地依赖于民主国家的生产（负值范围），因此改变参照国的潜力较小。 欧洲更多的原材料开采仍有争议 最 "安全" 的生产地区可能是欧盟本身。在所考虑的30种关键原材料中，有12种目前在欧盟开采，但数量往往非常少。对于其他五种原材料，欧盟有尚未开采矿藏。 然而，人们对任何形式的原材料开采和环境使用都有抵触情绪，即使是气候友好型的能源转型也无法避免。尽管这在个别情况下或从受影响者的角度来看是可以理解的，但从宏观经济角度来看，这与减少对关键能源进口的依赖的目标是不相符的。 因此，社会必须考虑如何平衡收入（作为高科技地点）、原材料安全（通过减少对缺乏民主的国家的依赖）和保护自己的环境（通过避免原材料开采）三个目标（图5）。 这些相互冲突的目标是可以缓解的（例如通过回收），但必须做出决定。联邦政府在目前的原材料战略中提出的立场仍然不够，因为它在目前的情况下显得非常被动："联邦政府将支持欧洲委员会的倡议，旨在恢复欧洲委员会成员国对电动汽车和能源周转所必需的金属原材料的私人开采，如铜、锂和镍 。" 每种原材料的情况都不同 对于所有重要的原材料实施捆绑需求、引入强制性最低储备、使用回收和通过创新促进替代是有意义的。然而，当涉及到多样化措施和自身的推广时，情况就不同了。这一点从稀土、镁和锂的例子中可以看出。 稀土中的17种元素被用于一些关键技术，对于建造电动汽车和风力涡轮机尤其重要。欧盟几乎完全依赖原材料的进口：欧盟94%的进口来自特别关键的国家，首先是中国（图6）。 就稀土而言，欧盟的中短期原材料多样化将很难实现。 除中国外，缅甸、美国和澳大利亚也生产较多的稀土，但其出口量很低，因为它们主要供应各自的国内产业。因此，欧洲将很难获得美国和澳大利亚的稀土可能变得昂贵甚至不可能。只有泰国和中国有大量的稀土过剩，在中期内可以帮助欧盟实现多样化。 然而，国际能源署预测，仅为实现巴黎气候目标，全球对稀土的需求到2040年可能会增加7倍。因此，扩大民主供应国的生产对长期的原材料多样化至关重要。 除了中国、俄罗斯和越南这些关键国家之外，巴西、印度和澳大利亚尤其拥有大量稀土储备。因此，加强扩大这些国家的生产能力，以确保长期的原材料，符合欧洲的利益。为此，欧盟应研究它能在多大程度上为这些国家的勘探项目提供具体支持，它还应减少与这些国家的贸易壁垒。 减少对进口原材料依赖的另一个选择是在欧盟开始或扩大生产。一些关键的原材料，如萤石，已经在德国或其他欧盟国家生产。 在世界范围内，90.7%的镁在中国生产；93.3%的欧盟进口镁来自中国。当中国的镁产量在2021年因节能要求而下降时，欧盟的依赖性已经导致了紧张的供应形势和汽车行业的工厂关闭威胁。这种依赖是不必要的，因为全世界的镁储备特别多。 对每个国家的储量没有精确的估计，这是由于镁可以从海水、白云石和其他矿物中提取。然而，有公司初步努力在欧盟开采镁。欧盟应考虑对这些项目给予更多支持。就镁和其他30种关键原材料中的一些而言，高度依赖进口的原因不是欧盟缺乏矿藏，而是国内生产成本高。 尽管重点是来自关键国家的原材料，但民主国家对欧盟的依赖性也应得到解决。这些国家也可以利用他们的市场力量来实现高价或完全停止出口，正如印度尼西亚2020年的镍的例子所显示的那样。 锂是被欧盟列为特别关键的30种原材料之一。除其他外，锂被用于电动汽车的电池，因此对实现气候目标特别重要。因此，国际能源署预测，如果采用可持续发展的方案，到2040年全球对锂的需求可能会增加40倍以上。 在2020年，欧盟仅从智利采购了63%的锂进口，这是一个值得关注的问题。这使该国拥有高度的市场力量。 对全球出口国的考察显示，澳大利亚、中国和阿根廷也被认为是锂的供应国。然而，除了智利，几乎只有中国大量出口锂。由于从中国进口更多的产品不会使原材料进口更安全，剩下的就是加强与其他潜在生产国的合作。此外，在欧洲也可以增加锂的生产，例如在西班牙。 向其他国家学习 日本或韩国等国家的情况与德国基本相当。他们已经采取了影响更深远的措施。例如，这两个国家都在呼吁强制规定关键原材料的最低储备。日本将这些定为180天的消费。韩国最近成立了一家国有原材料公司，以支持勘探。这两个国家都特别提倡回收利用，并对旨在替代关键原材料的研究提供补贴。 另一个例子是，美国通过政府对炼油厂和生产设施的投资和税收优惠支持其国内的稀土生产。产量从2017年的零吨增加到2020年的39000吨，这相当于全球产量的15%左右。 欧盟可以对有自己欧洲储备的关键原材料采取这种措施，例如镁。对于欧盟没有储备的原材料，支持变得更加困难。在这种情况下，可以考虑在被认为是可靠的国家投资新的矿场和炼油厂。还应考虑按照能源伙伴关系的思路建立战略伙伴关系。 结论：需要快速和全欧洲的协调行动 为确保关键原材料的供应而采取行动的压力是显而易见的，并且得到了政治家的认可。即使所考虑的原材料的重要供应国，主要是中国，没有停止或削减对欧洲的出口，供应商的高度集中与德国和欧洲经济迫切的进口需求相结合，是一个极其脆弱的组合。由于扩大回收利用等措施的启动时间较长，在同一时间使用所有可用的措施似乎是明智的。 在短期内，在不削减进口需求的情况下，特别是有三种措施可供选择。 首先，在国家层面，最好是在欧洲层面进行需求捆绑。 第二，关于供应商的系统信息，并在此基础上利用当前的多样化潜力。 第三，由国家发起和中央协调的最低限度的储备积累，确保类似于能源原材料的紧急供应。 同时，值得考虑在长期内减少对原材料的进口需求。为此，可以更有力地促进回收利用。另一项措施，特别是针对不可缺少的原材料，将是扩大欧洲的资金，德国作为欧洲最大的工业化国家，应该适当地参与其中。最后，应推广不需要或少用进口原材料的技术。 对于所有的措施，在欧洲层面上以协调的方式使用它们有明显的优势。然而，必要的过程往往是漫长的，即使是现实的。在这方面，最好不要仅仅依靠欧洲的合作，也要尽快开始在国家层面实施措施。? 欧盟和德国政府的原材料战略 早在2008年，欧盟委员会就发起了一个原材料倡议（RMI, Raw Materials Initiative - RMI）。根据这一倡议，欧盟正在努力实现供应国的多样化、原材料的循环利用和提高原材料的使用效率。自2011年以来，每三年编撰一次关于关键原材料的研究报告，本周报对关键原材料的定义采用了最新版本（2020年）。随着每一期的出版，所考虑的原材料数量都在增加，最近一次是83种原材料。其中有30个被认为是 "关键"，即它们对欧洲同样重要，并面临着更大的供应风险。 德国于 2010 年首次制定原材料战略。结果之一是德国原材料署 (Deutsche Rohstoffagentur  - DERA) 的成立成为联邦地球科学与自然资源研究所 (BGR) 的一部分，而联邦地球科学与自然资源研究所 (Geowissenschaften und Rohstoffe - BGR) 又隶属于联邦经济与技术部气候保护（BMWK）。DERA 收集有关矿产和能源资源的信息，对其进行评估并就此向德国公司提供建议。原材料策略最后更新于 2020 年。
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    《IRENA发布《能源转型地缘政治：关键原材料》》
    • 来源专题：绿色低碳
    • 发布时间：2023-07-18
    • 7月10日，国际可再生能源署（IRENA）发布《能源转型地缘政治：关键原材料》报告，要点如下： （1）能源转型将成为几种关键矿物需求的主要推动力。 （2）由于经济、地缘政治和技术因素，对原材料关键性的评估是动态和不断变化的。 （3）关键原材料供应中断对能源安全的影响很小，但对能源转型的影响却很大。 （4）关键原材料的依赖风险和供应动态与化石燃料完全不同，因为两者的特性和模式截然不同。一 （5）能源转型关键矿产的储量并不稀缺，但开采和冶炼能力有限。 （6）关键原材料的开采和加工在地理上很集中，一些国家发挥着主导作用。 （7）采矿业由少数几家大公司主导，市场往往由寡头垄断。 （8）关键原材料贸易规模比化石燃料小几个数量级。 （9）对关键原材料的依赖程度以及可能面临的中断风险并不总是显而易见。 （10）每一种关键原材料都有特有的贸易地理位置，这将形成更广泛的供需网络。 （11）当前关键原材料供应链容易受到各种地缘政治风险影响。 （12）关键原材料贸易流不太可能卡特尔化。 （13）地缘政治博弈应考虑可能对矿产商品供需产生长期影响的结构性趋势。 （14）短期内，许多原材料的集中供应链可能会维持原样。 （15）技术创新可以通过替代技术、提高效率、优化设计和采用新材料来影响需求。 （16）囤积能源转型技术的关键原材料并不是缓解供应风险的有力解决方案。 （17）关键原材料储量分布广泛，为材料开采和加工的多样化提供了机会。 （18）54%的能源转型关键矿产位于或接近原住民领地，这凸显了社区早期参与的必要性。 （19）寻找关键原材料可能会在已知拥有大量储量的北极、外层空间和深海等地区引发地缘政治竞争。 （20）帮助发展中国家抓住关键矿产供应链中的新机遇可以提高供应链韧性，同时缩小全球脱碳差距。 （21）区域合作可以帮助各国获取更多价值。 （22）国际和跨国举措需要更大的一致性，以实现更负责任、可持续和透明的供应链。 （23）如果规划和执行得当，基于可再生能源的能源转型可以变革采矿行业。
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