为清洁能源转型建立有弹性和负责任的关键矿产供应链

亚行摘要 为清洁能源转型建立弹性和负责任的关键矿物供应链 关键点 •鉴于有时间限制的全球范围内，为关键矿物建立有弹性和负责任的供应链具有战略意义可再生能源容量增加三倍和增加一倍的目标根据缔约方第二十八届会议（COP28）通过的阿拉伯联合酋长国共识（阿联酋共识），到2030年提高能源效率。•为了满足日益增长的清洁能源技术需求，关键矿物必须以前所未有的方式可持续地采购和加工。在未来几十年的规模和速度。•为了使资源丰富的国家抓住新兴机遇，必须将关键的矿物生产和加工与全球和区域清洁能源制造供应链相结合。这需要创造有利于商业和投资的环境，以吸引投资并促进采矿以外的国内增值。•区域合作和多边组织的参与可以帮助释放机会，并帮助负责任和可持续的环境资源管理。 安娜·卡桑德拉·梅伦德斯区域合作与一体化和贸易司顾问气候变化与可持续发展部亚洲开发银行 Cyn-Young公园区域合作与一体化和贸易司司长气候变化与可持续发展部亚洲开发银行 清洁能量转变的临界矿物 从化石燃料到清洁能源的戏剧性转变已经培养了人们对矿物和依赖矿物的供应链在能源转型中的重要作用的关注。与基于化石燃料的技术相比，清洁能源技术在其整个生命周期中的矿物密集型程度要高得多（图1）。 由于低碳技术在很大程度上依赖于矿物投入，清洁能源转型所需的矿物需求预计将大幅上升。满足这一需求是ofstrategicimportancetoall.Althoughnostandarddefinitionofacriticalmineralexists,someminerals canbeconsideredcriticalgiventheirimportanceinaparticularsetting(inthiscase,theenergytransition),availabilityandrantiability. 国际能源署（IEA）将关键矿物定义为对能源转型至关重要的矿物，其供应可能会因市场冲击或地缘政治事件而中断。IEA的关键矿物数据浏览器（IEA2023a）列出了清洁能源技术必不可少的近40种矿物。 注：亚行承认“美国”为美国，承认“中国”为中华人民共和国。 ISBN978-92-9270-690-6（打印）ISBN 978 - 92 - 9270 - 691 - 3 (PDF)ISSN 2071 - 7202 (打印)ISSN2218-2675(PDF)出版物库存编号BRF240251-2DOI:http://dx.doi.org/10.22617/BRF240251-2 (iv)交叉矿物：包括铜和镍，它们被广泛用于各种技术，被认为是能源转型的基本要素。 图2将关键矿物与所需的选定清洁能源技术相匹配。 世界银行（2020年）制定了一个框架，根据对一系列清洁能源技术的预计需求，将关键矿物分为不同类别的需求风险。分类框架有四个主要类别的关键矿物： 本政策简介概述了围绕关键矿物供应链的战略政策问题，在规划支持清洁能源转型时必须考虑这些问题。 分析的重点是能源转型的六种关键矿物：铜，钴，石墨，锂，镍和稀土元素。1这些矿物是根据它们对清洁能源技术的重要性、预计需求和供应冲击的脆弱性来选择的。铜是电网和包括电网在内的所有电力相关技术中的布线的重要组成部分。钴，石墨和锂是电动汽车（EV）和储能系统电池的关键组成部分。镍是电动汽车，储能，太阳能和风能，其他低排放发电和氢技术所必需的。稀土元素对于使用的永磁体至关重要。 (i)高影响和交叉矿物：包括矿物，如铝，将用于广泛的技术，并面临产量的大幅增加，以满足清洁能源转型中的预计需求。(ii)高影响矿物：包括钴，石墨和锂，它们集中在特定技术中，但预计相对需求将大幅增加，这主要是由储能需求驱动的。(iii)中等影响矿物：包括某些稀土元素（REE），这些稀土元素可能不会在广泛的技术中使用，但对特定技术至关重要。预计这些将面临需求的适度增长。 在电动汽车和风力涡轮机（IEA2021，2023a，2023b）。在以下各节中，简要回顾了主要的市场趋势和前景，评估了发展约束和风险，总结了国家经验和政策对策，并提出了政策建议。 为清洁能源转型建立弹性和负责任的关键矿物供应链 临界矿物的需求和供应预测 (ii)宣布的承诺方案(APS)假设所有长期排放和能源获取承诺都得到全面实施在2100年，APS将温度上升限制在工业化前水平以上1.7°C（概率为50％）。(iii)到2050年的净零排放（NZE）是所有方案中最雄心勃勃的方案。它假设更快地部署清洁能源技术，以将全球变暖限制在1.5°C（IEA2023b）。2 由于所涵盖的技术和矿物，方法和假设的差异，对关键矿物未来需求的可用估计差异很大。无论这些差异如何，关键矿物将必须在未来几十年内以前所未有的规模和速度进行采购和加工，以实现净零目标。 IEA开发了三种假设不同程度的雄心和与《巴黎协定》保持一致的情景： 表1显示了三种情况下对关键矿物的估计需求，而图3显示了相对于2022年的预计需求增长。在接下来的2-3年中，根据STEPS，对关键矿物的需求预计将翻一番，在APS下将超过三倍，在雄心勃勃的NZE下将超过四倍。对原始矿物的需求预计将继续增加，直到2050年，届时它们的回收将变得更加普遍。 (i)适度的国家政策方案（STEPS）包括当前的政策或政府正在制定的政策。 在NZE情景下，相对于2022年的需求大幅飙升凸显了未来几十年采取行动的重要性。为了到2050年实现净零，预计2030年锂需求将相对于2022年增长8.6倍（8.6倍）， 16.22040年为x，2050年为16.1x。镍的需求增长将是第二大，2030年增长7.6倍，2040年增长9.5倍，2050年增长8.2倍。石墨在预计需求中排名第三 2030年增加7.6倍，2040年增加9.1倍，2050年增加5.9倍（表1）。 为清洁能源转型建立弹性和负责任的关键矿物供应链 中期。图5显示了IEA关于预期供应的最新数据3到2030年选定的关键矿物，并将其与APS和NZE情景下的2030年预计需求进行比较。到2030年，钴相对于APS预计将有盈余，但将达不到到2050年实现净零(NZE)的预计要求。铜，锂和镍的中期预期供应将无法满足这两种情况下的预期需求。最严重的不足是NZE下的锂(图5)。 图4显示了按技术使用对每种关键矿物的预计需求。这些趋势强调了电动汽车和电池储能作为需求增长关键驱动力的重要性。转向低碳发电也将增加矿产需求。这些轨迹和风险在未来很容易改变，这取决于技术发展、政策变化以及市场和地缘政治动态。 虽然关键矿物的可用储量被认为足以满足长期需求(美国地质调查局2023年)，但预计少数矿物的短缺将在 亚行简报第298号 为清洁能源转型建立弹性和负责任的关键矿物供应链 矿产相关清洁技术供应链面临的风险 供应链从一种清洁技术到另一种清洁技术可以大不相同。供应链还涉及广泛的全球供应网络，链条的每个部分通常涉及多个生产者。 Mineral-dependentcleantechnologysupplychainsarehighlycomplex(Figure6).Therelevantsupplychainscancoverageeverythingfromextractingrawmaterialstoimmediateprocessing,positioningandrefining,componentsmanufactureforcleaneningforcour 以锂为例，尽管锂的最大来源是在拉丁美洲和澳大利亚，但锂的加工和精炼发生在亚洲。一旦精炼，锂在亚洲，欧洲和美国（美国）用于制造电动汽车电池（图7）。 亚行简报第298号 尽管复杂，但依赖矿物的清洁技术供应链在地理上高度集中（图8）。在上游，少数生产者——主要是发展中国家——对许多关键矿物至关重要。刚果民主共和国（DRC）是最大的钴生产国和第三大铜源。中华人民共和国是最大的石墨和稀土生产国，也是第三大锂源。印度尼西亚是钴、铜和镍的主要生产国。菲律宾是镍的主要生产国。然而，大部分提取的矿物是原始出口的。 加工阶段的地理集中度甚至更高，中国分别占全球镍和钴精炼产能的68％和73％，以及全球阴极和阳极产能的70％和85％（Castillo和Purdy2022）。清洁能源技术（图9）。例如，中国，日本和大韩民国主导着电池材料供应链的中游部分。中国和印度也是风力涡轮机和组件的主要参与者，与美国，西班牙和德国并驾齐驱。 同时，下游部分由中国，美国和欧盟（EU）的一些成熟参与者主导。 为清洁能源转型建立弹性和负责任的关键矿物供应链 贸易流动还反映了全球关键矿物供应链的复杂联系（图10）。一些主要参与者，特别是中国，在从上游到下游的关键矿产的全球供应链中发挥着巨大的作用。例如，刚果民主共和国引领全球钴出口，占该市场的67%。中国是最大的进口国，标志着其在钴加工中的核心作用，以及美国和比利时等其他主要国家。中国也是最大的石墨出口国，占全球出口的80%。 印度尼西亚是镍的主要出口国，中国是主要进口目的地。中国是最大的稀土出口国，也是从其他主要出口国进口的关键节点，突出了其在生产和精炼方面的核心作用。 采矿项目和清洁能源技术制造，除了对少数供应商和经济体的过度依赖外，往往具有较长的交付周期，并带来相当大的财务风险。从发现到生产，矿山平均需要16.5年(IEA2021)。清洁能源技术制造设施根据技术的类型，需要3到5年的时间来开发。 包括法国，德国和奥地利在内的工业国家是互连的全球石墨贸易的关键节点。就锂而言，中国是最大的加工矿物生产国和出口国，美国，大韩民国和德国是主要进口国。 AUT=奥地利；BEL=比利时；BRA=巴西；CAN=加拿大；CHL=智利；CZE=捷克共和国；DRC=刚果民主共和国；FRA=法国；GER=德国；HKG=中国香港；HS=统一制度；HUN=匈牙利；IND=印度；INO=印度尼西亚；IRE=爱尔兰；ITA=意大利；JU=日本；KOR=墨西哥的韩国=马来西亚=波兰；中国；THA=泰国；TUR=Türiye；UKG=英国；美国=美国；VIE=越南；ZAF=南非；ZMB=赞比亚。 注：节点大小表示经济在商品组中的总贸易（出口加进口）。线粗细表示各经济体之间流动的价值。每一行都显示了出口在商品组全球出口总额中的份额，仅代表了高价值的出口。箭头颜色会发生变化，以突出显示流动方向。HS代码基于https://oma。o.ca/e/otario-miig/2022_OMA_Mieral_Profiles。PDF。 资料来源：亚洲开发银行使用联合国商品贸易数据库的数据进行计算。https://comtrade.un.org（2023年10月30日访问）。 民族主义和市场操纵(IRENA2023)。在2023年12月由联合国（UN）领导的第28次缔约方会议（COP28）通过的《阿拉伯联合酋长国共识》（UAE共识）下，政策支持对于避免此类中断和实现有时限的全球目标至关重要：（i）到2030年将可再生能源能力提高两倍；（ii）到2030年将全球平均年能源效率提高一倍；（iii）能源系统中的化石燃料过渡，以公正、有序和公平的方式。虽然供应商的多元化需要时间和大量投资，但最终将提高供应链的稳定性和韧性，并使亚洲和太平洋地区的许多经济体受益。 价格波动通常是金属和矿物的一个显着特征，如图11所示，钴，铜和镍的价格在2019年至2023年之间波动很大。 高价格波动阻碍了投资，并为公司计划清洁能源技术项目带来了挑战。采矿开发的地理集中度和较长的交货时间是波动的主要原因，但其他因素也在起作用。 关键矿物，特别是锂、石墨和钴的生产、需求、贸易和库存数据不足，造成市场不确定性，增加价格波动，延迟投资（Stermer和Wittestei2023）。此外，关键矿物通常在柜台市场买卖，这些市场高度不透明。这种缺乏透明度使得很难知道