确保能源转型的矿产安全：通过政策、投资和创新解锁价值链

白皮书 2024年9月 Getty Images 图片： 目录 管理摘要 4前言 3引言5 1 投资和创新障碍 8 1.1金融壁垒与风险81.2环境 enabling 中的障碍91.3跨领域障碍11 2 供需不平衡解锁 12 2.3 \u0007 股东合作 152.1直接和间接的财政支持122.2对促进环境的改进13 贡献者 18下一步 16脚注 19 免责声明 本文件由世界经济论坛发布，作为对项目、洞察领域或互动的贡献。其中所表达的研究结果、解释和结论是经世界经济论坛促进和认可的合作过程的结果，但其结果不一定代表世界经济论坛的观点，也不代表其成员、合作伙伴或其他利益相关者的全部观点。 © 2024 世界经济论坛。版权所有。本出版物任何部分不得以任何形式或通过任何手段进行复制或传播，包括影印和录音，或通过任何信息存储和检索系统。 确保能源转型所需的矿产资源：通过政策释放价值链投资与创新 前言 罗伯托·博卡能源与材料研究中心主任；世界经济论坛执行委员会成员 米歇尔·范·霍伊全球联合领导，麦肯锡金属与矿业，麦肯锡公司 确保实现净零转换所需的临界材料是实现《巴黎协定》目标的基本条件。临界材料的供需平衡涉及管理供应链中断、勘探和生产之间的长周期时间、复杂的矿体、商业需求的激增以及某些地理区域供应的集中。尽管近年来在增加某些材料的生产方面取得了进展，但预计许多必要的临界矿产和金属仍将面临供应短缺，这些矿产和金属是生产关键低碳技术所必需的，而关键低碳技术是能源转型的重要组成部分。这可能会削弱各国经济脱碳的能力。 在2023年，世界经济论坛的“保障能源转型矿产”（Securing Minerals for the Energy Transition，简称SMET）倡议在麦肯锡公司的支持下启动，旨在提高人们对创新和可行解决方案的认识，并鼓励合作以缩小关键材料供需缺口。在先前的论文中，SMET讨论了不采取行动的风险以及协同风险管理解决方案。 本文探讨了解锁关键材料供应的各种方法。它确定了关键材料和与之相关的解决方案的创新和投资障碍。同时，强调了在全球价值链和更广泛的生态系统中进行多利益相关者合作的需求，以降低障碍并实现解决方案。 全球领导者已承认确保关键材料供应链的必要性，因为不采取行动的后果可能超出低碳转型和采矿生态系统，涵盖地缘政治、经济和环境等方面的考虑。因此，已建立了多个全球和地方的倡议，以提供技术和协助、促进行业标准、通过研究和分析分享知识 我们对所有SMET成员、论坛领导和麦肯锡公司的专家为这份论文所付出的努力和贡献表示衷心的感谢。我们希望这份报告能为读者提供有价值的见解，并激发出具体行动，以实现可用、负担得起和可持续的关键材料供应以及更具预测性和平衡性的需求。 。 执行摘要 更多合作和创新是确保关键矿产供应满足清洁能源需求的必要条件。 为了能源转型以所需的步伐和规模进行，材料供应链的并行发展至关重要。关键矿产及其衍生产品对于清洁能源技术，如电动汽车（EVs）和太阳能电池板，是必不可少的，因此它们是能源转型的重要组成部分。本白皮书遵循保障能源转型所需的矿产资源去年发布，其目的是检查实现公平有序转型的障碍，以及可以应用于克服这些障碍的解决方案。 缺乏支持性基础设施和熟练劳动力，以及需求侧信号不足和优先创新需求不够明确。 –包含缺乏跨领域的环境、社会和治理（ESG）标准化、 与不断变化的外部环境相关的风险、创新规模化部署的商业风险以及矿产供需数据的透明度不足。 解决方案以克服这些障碍（称为）取决于协调利益相关者的激励措施通过有针对性的政策倡议和利益相关者合作解锁，例如： 对关键矿物的需求增长持续上升。供应量也有所增加，但尽管近期取得进展，某些矿物仍可能面临重大短缺。1若不加以控制，某些矿产的预期供需失衡可能会引发从能源转型延迟到负面社会和环境影响等一系列急性风险。2公共与私营部门的合作对于确保全球关键矿产的供应与需求平衡、可负担性和可持续性至关重要。没有这些矿产，无法在所需规模上部署实现《巴黎协定》中概述的国际目标的脱碳能源系统技术。 –对于新的 直接和间接的金融支持，用于采矿项目、创新规模的扩大以及早期创新，以改善融资网络。 –通过 营造一个有利的促进环境，简化许可流程，减少政策复杂性（如监管重复），与社区互动，提供支持性基础设施，支持采矿教育，并传达需求侧信号和创新优先事项。 政策、投资和创新可以促进初级和次级供应的增加，并在不损害清洁能源技术和能源系统脱碳的获取公平性的前提下，促进需求的减少。通过替代减少需求可能有助于填补部分差距并降低市场失衡的风险。当前的清洁能源技术趋势和情景表明，为了实现《巴黎协定》的目标，有必要投资于开发新矿山、扩大现有矿山以及支持创新技术以增强供给侧生产。有针对性的政策举措有可能促进这些成果，帮助构建有弹性的全球供应链，并确保当地社区从中受益。 –由各种行为者协同行动以协调ESG标准，由各国通过鼓励贸易 与合作来实现，由公共和私营部门参与者通过降低创新规模化和部署的商业风险，以及由关键矿产利益相关者通过提高数据透明度来实现。 已确定潜在下一步行动，供关键矿产资源利益相关者考虑，突显了在整个价值链和更广泛网络中进行合作的重要性。 为了促进投资和创新，公共部门参与者可以与行业参与者和其他公共实体（例如，国有企业）进行合作。与此同时，国际和多边组织可以召集相关利益相关者并制定解决方案。对于现有企业，在价值链上建立合作伙伴关系有助于确保需求、增加供应、提升ESG成果并支持创新。同样，建立合作伙伴关系也有利于那些不太成熟的公司，包括清洁技术初创企业。3并且小 最后但并非最小 投资和创新在关键矿物方面的障碍可能会阻碍向清洁能源系统的转型： –包括高和 金融壁垒导致对采矿项目的资本支出不确定，缺乏扩大创新的商业案例，以及投资早期创新所面临的经济风险。 矿业公司，为了增长和规模化。至少，与同行和行业合作的金融参与者。参与者可协助部署实现本论文所述目标所需资本 。 – 促进环境的障碍包括漫长的许可时间表、政策复杂性、对采矿业的看法， 引言 成功的能源转型需要投资和创新以解锁供应链。 关键矿产对于能源转型至关重要，但存在供应不足以满足某些矿产日益增长需求的危险。清洁能源技术依赖于矿产，无论是直接还是经过加工的形式。据国际能源署（IEA）的《2050年实现净零排放》（NZE）情景预测，这些矿产的需求可能在2030年增长250%。4尽管近期在矿业投资方面取得了进展，但许多矿产的供应链可能无法满足这种需求。同时，商品价格也存在着显著的波动（这降低了大型多年期资本投资计划的吸引力）。5 主要供应得到来自私营和公共部门金融参与者的支持。 –通过复苏 增加来自废料和报废产品的二级供应矿产。拥有矿渣的公司可以探索创新方法以重新处理这些矿渣并创造新价值，同时初创企业和政府资助的研究机构可以贡献于开发、改进和扩大回收技术。消费者参与技术回收项目也可能有所帮助。 市场需求不平衡导致的供应短缺可能危及能源转型步伐。持续的供需失衡可能导致价格波动、地缘政治风险和环境压力，这些因素会降低投资意愿。6同时，许多相同因素可能会使确保关键矿物以可负担和可持续的方式在全球范围内可用变得更加困难。 –通过最小化降低关键矿物的需求或在终端应用中替代关键矿 物的需求。制造低碳能源技术的公司可以通过利用公共或私营部门开发的创新来改变他们的产品和生产流程。随着对关键矿物挑战的认识不断增长，对依赖关键矿物较少的技术市场需求可能会促进这一解决方案。 实际对每种关键矿物的需求将取决于推动能源转型的具体清洁技术以及每一种矿产特有的供需动态。例如，由于需求强劲且不断增长以及项目管道薄弱，预计铜将出现短缺，而铝预计将保持供需平衡。另一方面，钯在将来将出现供过于求的情况，除非出现新的需求领域。 投资与创新 立即需要在初级供应方面进行投资以增加其产能。麦肯锡的分析表明，到2030年，为了满足日益增长的需求，每年需要投资3000亿至4000亿美元用于采矿、提炼和熔炼。7包括通过二级供应来源。然而，由于二级设施在 生命周期结束时的原料供应有限，投资于二级供应能力不足以满足短期需求。原料短缺是由于需求增加和在长寿命设备中使用材料造成的，这导致这些材料在其生命周期结束时需要更长的提前期。因此，建立一个能够支持二级供应的制造网络——特别是对于“较新”的矿物，如锂或稀土——对于确保中到长期内适当的循环利用至关重要。 三方面的并行行动有助于维持供需平衡。每一方面都需要额外的投资，并将从创新以及公共和私人利益相关方的强力支持中获益。 –通过提取原生增加初级供应的原料矿物。行业监管对于以可 持续方式建立初级供应至关重要。探索、开采和加工矿物（包括通过创新方法）的公司可以贡献于增加 进一步支持供需平衡取决于降低扩大关键矿产供应链障碍的创新。开发新矿山面临着相当大的挑战，包括矿石质量低和生产成本高。尽管有针对性的政策倡议和协作方法可以帮助克服一些这些挑战，但解决其他挑战可能需要创新。增加创新应用需要跨越早期研究开发（R&D）资金投资，以财务支持创新规模扩大和部署。 随着它实现脱碳化。8在整个价值链中，创新可以通过提高关键矿产的可用性、降低成本、增加安全性和最小化环境压力来促进公正转型（图1）。 障碍与解禁 尽管激励行业参与者和其他关键利益相关者投资和创新存在障碍，但针对性的政策举措和合作可以帮助克服这些障碍。障碍是成对出现的。并且解锁关键矿物。通过潜在解锁，以具体政策和协作倡议的例子说明迄今为止取得的进展（图2）。 必要的创新包括生产和使用关键矿物的新方法以及更高效的方法，这有助于使能源系统更加安全、公平和可持续。 初级供应 快速而高效地识别矿产储藏，包括更高等级的矿床和深部储藏。 采矿与提取 提高生产效率，减少浪费并最小化负面环境影响 供给侧创新 处理中 二级供应 复苏 从非常规来源生产矿物，例如矿山尾矿。 跨领域创新 创新以减少碳排放或改善价值链可追溯性 回收 更高效地处理预消费和报废废物，并实现更好的金属质量。 需求 强度降低 尽量减少生产清洁能源技术所需的材料数量。 材料替代 需求侧创新 用更容易获得的输入来替换技术中的限制性关键矿物 技术替代 用其他技术替换受矿物限制的清洁能源技术 投资与创新障碍 障碍抑制了对供应扩张和实施维持供需平衡的新技术的投资。 确保矿山开发的资金，以及支持创新技术的创建和部署，可能会具有挑战性。投资和创新障碍可能会复杂化新供应的上线。它们可能会阻碍 关键矿产生产改善及终端应用中关键矿产消费优化。这些动态可能会加剧随着能源转型加速而产生的供需失衡。 1.1 财务障碍和风险 他们的采用符合技术实施的商业案例——认为成本超过立即的、有形的收益——他们可能因此被劝阻去部署创新。 – 高且不确定的资本支出，：特别是在早期采矿项目中，采矿项目在开始产生收入之前需要大量的投资。一旦完成勘探和初步可行性研究，就会进行可行性研究，以估计资本支出需求并预测提取是否具有经济可行性。在项目开发初期阶段，所需的资本总额是不确定的（尽管在初步可行性研究和可行性研究阶段之间，清晰度会增加）。大多数成本发生在项目的建设阶段，这时预算超支的风险增加，不确定性升高。此外，高利率增加了整体项目成本。 – 与早期阶段相关的金融风险：由于失败高风险，研发 创新投资可能无法获得足够的回报，甚至可能导致财务损失。早期投资可能无法产生有用或商业上可扩展的创新。对于新项目和当前运营中的创新，都与价格波动相关联存在风险。对这些风险的深入了解可能阻止投资者进入。 – 从早期技术开发到全面开发的延长时间表：开发时间表商业化周期通常长于风险投资（VC）投资者的 – 由于缺乏商业案例无法快速扩展：从历史上看，采矿业创新在采用新技术方面进展缓慢，并且经过验证 回报预期，从而限制了创新网络。较长的领先时间也带来了对创新投