國際能源署（IEA）稱，到 2040 年，電動汽車行業(yè)至少需要30 倍于當(dāng)前的鋰、鎳等關(guān)鍵礦物供應(yīng)，才能實現(xiàn)全球氣候目標(biāo)。

這些金屬是制造太陽能電池板、風(fēng)力渦輪機和其他清潔能源技術(shù)的核心材料?？偛课挥诎屠璧?IEA 指出，總體而言，若要實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》將升溫限制在 “遠低于” 2 攝氏度的目標(biāo)，這些關(guān)鍵礦物的產(chǎn)量可能需要在未來二十年內(nèi)增長四倍；若要在 2050 年實現(xiàn)全球凈零排放，產(chǎn)量則需擴大六倍。

該機構(gòu)一份審視礦物現(xiàn)狀的新報告得出結(jié)論：目前的供應(yīng)和投資計劃與大規(guī)模清潔能源轉(zhuǎn)型的實際需求 “存在差距”。

IEA 的報告探討了可能阻礙礦物行業(yè)擴大產(chǎn)能以滿足未來需求的諸多障礙（部分內(nèi)容此前已由 Carbon Brief 報道）。但 IEA 執(zhí)行董事法提赫?比羅爾（Fatih Birol）博士在報告引言中寫道：“這些挑戰(zhàn)真實存在，但并非無法克服。政策制定者和企業(yè)的應(yīng)對方式將決定關(guān)鍵礦物是繼續(xù)作為清潔能源轉(zhuǎn)型的重要推動因素，還是成為這一進程中的瓶頸?！?

需求激增

IEA 指出，總體而言，清潔能源技術(shù)對礦物的需求遠超化石燃料技術(shù)。如下圖表所示，一座海上風(fēng)力發(fā)電廠所需的礦物資源約為同等規(guī)模天然氣發(fā)電廠的12 倍。

部分清潔能源技術(shù)與化石燃料技術(shù)的礦物使用量對比。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

IEA 指出，近年來可再生能源的興起意味著，自 2010 年以來，新增單位發(fā)電裝機容量所需的平均礦物量增加了 50%。

在新報告中，該機構(gòu)在兩種不同情景下評估了這些金屬在不同能源應(yīng)用中的未來需求 —— 總體需求要么翻倍，要么增長三倍（見下圖）。

不同情景下清潔能源技術(shù)的礦物總需求。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

首先是 IEA 的 “可持續(xù)發(fā)展情景”（SDS），該機構(gòu)稱這一情景符合《巴黎協(xié)定》將升溫控制在 “遠低于 2°C” 的目標(biāo)。盡管 IEA 的 SDS 與《巴黎協(xié)定》的契合度存在爭議，但報告也提到，若要在 2050 年實現(xiàn)全球凈零排放，需要 “大幅額外推動”。預(yù)計該機構(gòu)將在未來幾周內(nèi)發(fā)布 “2050 年凈零排放綜合路線圖”。

新報告還采用了 “既定政策情景”（STEPS），該情景 “展示了當(dāng)前政策措施和計劃可能將能源行業(yè)導(dǎo)向何方”。它主要結(jié)合了《2020 年世界能源展望》中的清潔能源趨勢，并基于 “廣泛的文獻綜述及專家和行業(yè)咨詢” 對礦物使用變化進行了新分析。

特別是在 SDS 情景下，清潔能源技術(shù)在礦物總需求中的占比將顯著上升，成為鎳、鈷和鋰的主要市場。如下圖表所示。

鋰、鈷、鎳、銅和稀土元素釹在清潔能源技術(shù)需求中的占比。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

材料需求

電動汽車電池和電池儲能預(yù)計將成為未來需求激增的最大推動力，鋰、鎳、鈷、錳和石墨對確保電池性能、壽命和能量密度至關(guān)重要。

在 “可持續(xù)發(fā)展情景”（SDS）下，到 2040 年，電池行業(yè)的礦物需求將增長約30 倍。僅電動汽車電池對鋰和鎳的需求就分別增長43 倍和41 倍。

以下圖表展示了這一預(yù)期增長趨勢。

新售電動汽車的礦物需求。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

低碳發(fā)電也將在未來礦物需求增長中占據(jù)相當(dāng)大的比重，例如，稀土元素目前是風(fēng)力渦輪機和電動汽車電機中永磁體的必需材料。

隨著社會電氣化程度的提高，電網(wǎng)擴張還將需要大量的銅和鋁。

IEA 指出，由于氣候政策的力度和不同技術(shù)的發(fā)展方向，未來的礦物需求 “存在相當(dāng)大的不確定性”。例如，礦物需求可能隨著市場價格的變化或某種技術(shù)相對于另一種技術(shù)的商業(yè)成功而改變。

為解決這一問題，該機構(gòu)評估了 11 種替代情景，這些情景考慮了不同部門可能出現(xiàn)的部分變化。如下表所示。

國際能源署（IEA）報告中探討的替代技術(shù)發(fā)展路徑，用以說明不同行業(yè)未來可能采取的潛在方向。數(shù)據(jù)來源：IEA。

報告得出結(jié)論，未來礦物需求的最大不確定性與全球氣候政策的雄心程度相關(guān)：“對于供應(yīng)商而言，最大的問題在于世界是否真的正朝著與《巴黎協(xié)定》一致的情景發(fā)展。政策制定者在縮小這一不確定性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，他們需要明確自身的雄心，并將目標(biāo)轉(zhuǎn)化為行動。這對于降低投資風(fēng)險和確保新項目獲得充足的資金流動至關(guān)重要。”

“迫在眉睫的不匹配”

比羅爾（Birol）在隨報告發(fā)布的聲明中表示：“數(shù)據(jù)顯示，全球強化的氣候雄心與實現(xiàn)這些雄心所必需的關(guān)鍵礦物供應(yīng)之間，正面臨迫在眉睫的不匹配?！?

如下圖表所示，“可持續(xù)發(fā)展情景”（SDS，紅線）甚至 “既定政策情景”（STEPS，黃線）下的預(yù)計需求，都將超過未來幾十年內(nèi)計劃開采的礦物資源量（藍色區(qū)域）。

不同情景下特定礦物的已規(guī)劃礦山產(chǎn)量（藍色區(qū)域）與主要需求（黃色和紅色線條）。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

如下圖所示，特別是在 “可持續(xù)發(fā)展情景”（SDS）下，大多數(shù)此類礦物的需求增長規(guī)模遠高于近年來的水平。

例如，從現(xiàn)在到 2040 年，鋰的年均需求增速約為過去十年的9 倍。與此同時，銅的需求必須持續(xù)保持在當(dāng)前相對較高的水平。

不同情景下特定礦物的年均總需求增速。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

• 新采礦項目啟動通常需要的長周期（從勘探到投產(chǎn)可能耗時 10 年以上）；
• 許多礦山資源品位下降的趨勢；
• 對采礦場環(huán)境和社會問題（如水資源消耗、社區(qū)影響）的審查日益嚴格。

IEA 強調(diào)，另一問題是許多關(guān)鍵礦物的地理集中度，如下圖所示。通常，單一國家貢獻全球約一半的產(chǎn)量，這使全球市場易受這些國家的貿(mào)易政策、自然災(zāi)害或軍事政變等事件影響。

2019 年特定礦物和化石燃料前三大生產(chǎn)國產(chǎn)量占比。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

IEA 的建議

盡管存在這些問題，IEA 強調(diào)，目前 “資源并不短缺”—— 地下礦床中儲存的關(guān)鍵礦物數(shù)量充足。報告補充指出，盡管產(chǎn)量不斷上升，但具有經(jīng)濟開采價值的儲量規(guī)模也在擴大，如下圖所示。

鋰、鎳和銅的可用儲量及產(chǎn)量。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

該機構(gòu)還提出 “確保礦物安全的全新綜合策略六大關(guān)鍵建議”。其中一項建議是擴大回收規(guī)模以緩解新供應(yīng)壓力，盡管如下圖所示，預(yù)計到 2040 年回收金屬仍僅占總使用量的一小部分。

不同情景下電池回收再利用對減少特定礦物初始供應(yīng)需求的貢獻。數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）。

除各國政府明確其氣候政策外，IEA 還指出推動研發(fā)、維持高環(huán)境與社會標(biāo)準(zhǔn)，以及加強生產(chǎn)國與消費國之間國際合作的重要性。

最后，IEA 強調(diào)，盡管采礦活動會產(chǎn)生溫室氣體，但 “礦物供應(yīng)鏈的排放并不會抵消清潔能源技術(shù)顯著的氣候優(yōu)勢”。