电动汽车电池矿产“矿产安全”政策

关于作者 桑吉塔·加亚特里·卡纳南她是科罗拉多矿业学院矿产资源经济学项目的研究生。她还是美国能源部能源创新中心——关键材料创新枢纽的研究助理。 迈克尔·托曼是一位资深研究员，1978年至2003年在未来资源工作，并在2021年至2024年间回归；他目前担任顾问。他当前的研究兴趣包括用于碳减排的关键矿产、二氧化碳去除、减排信用市场以及发展中国家的气候变化政策。 致谢 作者们对与Anup Bandivadekar、Doug Bohi、Emilio Castillo、RoderickEggert以及多位矿产行业专家进行的富有成效的对话表示感谢，这些专家同意进行非公开访谈；并对论文草稿的评论表示感谢，感谢Beia Spiller。作者们还感谢Hewlett Foundation在财务上支持了这项研究。论文内容的责任完全由作者承担。 关于RFF 资源未来研究所（RFF）是一家位于华盛顿特区的独立、非营利性研究机构。其使命是通过公正的经济研究和政策参与改善环境、能源和自然资源决策。RFF致力于成为研究洞察和政策解决方案最广泛信赖的来源，以促进健康的环境和繁荣的经济。 此处表达的观点为个人作者之见，可能与RFF其他专家、官员或董事的观点存在差异。 分享我们的工作 我们的作品可在遵循署名-非商业性-禁止演绎4.0国际（CC BY-NC-ND 4.0）许可协议的前提下进行分享和改编。您可以在任何媒介或格式下复制和重新分发我们的材料；您必须提供适当的信用，提供许可协议的链接，并指明是否进行了修改，并且不得施加额外的限制。您可以在任何合理的方式下进行此操作，但不能以任何方式表明许可方支持您或您的使用。您不得将材料用于商业目的。如果您混合、转换或基于材料进行创作，您不得分发修改后的材料。如需更多信息，请访问https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. 摘要 本文讨论了市场力量对关键矿产的数量和价格风险，重点在于电动汽车（EV）电池所使用的矿产。特别关注涉及中国的风险，因为该国在多个电池矿产的处理和提取中持有大量份额。数量风险是指对目标国家可获得的临界矿产供应选择性中断的威胁。价格风险是指通过限制市场整体供应来提高价格，从而从买家中提取经济租金的威胁。主要发现包括：（i）中国不太可能能够控制电池矿产的市场分配以实施选择性供应削减；（ii）中国倾向于过度建设矿物加工能力以保障国内供应链；（iii）中国参与了某些关键矿产的出口价格歧视，但在将此风险与对中国境外矿物加工能力大量投资的涉及风险进行比较时需谨慎。 JEL编号：Q37, Q34, F52 关键词：关键矿物、电动汽车电池、市场力量、产业政策。 内容 1375. 锂和钴数据暗示了什么？101. 引言3. 电池矿物关键矿物数量-可用性风险2. 临界矿物可用性风险概述 27. 中国在电池矿物加工领域的领先地位 138. 政策影响 146. 还可能发生什么？12第9节 结论性评论 16参考文献 174.1 锂：关于产能、产能利用率和价格的数据4.2. 钴：关于产能、产能利用率和价格的数据4. 与理解中国在锂和钴市场投资及定价决策相关的证据3 1. 引言 尽管美国关键矿产的“矿产安全”概念被解释为不同的方式，但对其可用性的担忧经常出现。这源于“关键矿产”的定义：非燃料矿产，在国民经济或国家安全中扮演着重要角色，至少在短期内难以替代，并且存在某些明显的可用性下降的可能性（国家研究委员会2008年）。 在政策辩论中发现了两种关于关键矿产安全的担忧。两者都涉及在关键矿产的提取和/或加工中占有大量市场份额的参与者。一种是因地缘政治冲突而导致的特定目标国家可获得的关键矿产数量选择性中断的威胁。另一种是因限制产量而行使市场力量对供应施加威胁，从而从买家那里提取经济租金的威胁。1这种市场力量的行使也可能涉及“掠夺性定价”——当面临竞争进入威胁时，通过向市场注入产品来压低价格。2中国加工能力迅速增长至巨大规模，甚至达到全球明显过剩产能的程度，已成为一个引起关注的议题（DOT 2024；欧洲委员会 2023）。 本文讨论了运用市场力量而产生的数量和价格风险的本质，重点关注用于电动汽车（EV）电池的关键矿物，包括钴、石墨、锂、锰和镍。特别关注涉及中国的风险，因为该国在电池矿物加工和/或开采中所占份额远超世界其他地区（ROW）（参见Spiller、Kannan和Toman 2023年）。论文中的论点基于逻辑推理、关于矿产供应和市场的信息、关于中国工业政策的信息，以及与参与关键矿物供应链不同环节的几位行业专家的非公开咨询。 2. 临界矿物供应风险概述 The地缘政治担忧涉及对特定国家的供应减少或中断的威胁。此类限制当然会产生经济后果。这种威胁的严重程度取决于可能实现的目标程度，而这反过来又取决于限制转售和转运的能力。 The经济关注这是一个拥有大量矿产生产和/或加工份额的国家可以利用其市场力量提高价格，并在必要时降价以阻止竞争供应商扩大规模。行使市场力量的方法之一是限制加工矿产的产量，从而提高所有购买者（国内外）的价格。在这种情况下，从提高对外国购买者的价格中获得的经济租金需要与对国内购买者的不利影响相平衡。另一种行使市场力量的方式是通过价格歧视，限制出口，使得外国购买者的价格超过国内购买者的价格。以下我们将讨论这两种市场力量。 来自其他人的竞争取决于竞争对手在价格高于成本时扩大产出的速度。尽管短期内供给弹性（供给对特定百分比价格增加的百分比反应）往往较低，但市场可以在更长时期内进行调整。在中长期内，能够收取的经济租金的上限是一个足以吸引竞争对手进入行业的持续价格。 3. 电池矿物关键矿物数量-可用性风险 少量历史证据表明成功实施有针对性的供应限制。观察者指出，在2010年秋季，中国表示，由于与日本无关的争端，它正在减少某些稀土元素（REEs）的出口。这些元素的价格翻了一番，直到2011年中期才有所下降。然而，该时期日本进口数据表明，向该国的交付并未出现突然和剧烈的短缺（Johnston 2013，第24-26页；Evenett和Fritz 2023，第32-33页）。Evenett和Fritz（2023）进一步表明，在2010-2019年期间，没有确凿证据表明中国对REEs的任何买方进行了选择性供应削减。实际上，中国出口的任何限制都影响了整个全球市场，而不仅仅是单个国家。 对于电池矿物，市场的结构使得对供应实施有针对性的限制难以持续。这些矿物主要通过大量双边贸易协议在个别供应商和购买者之间进行交易。中国很难阻止受针对性限制影响的国家重新销售这些材料，这实际上会成为对整个市场供应可及性的限制。3 4. 与理解中国在锂和钴市场投资及定价决策相关的证据 4.1. 锂：关于产能、产能利用率和价格的数据4 中国2011-2023年锂提取阶段的国内产量占全球总量的15%-24%（RoskillInformation Services 2020a，2020b；USGS 2012-2024）。锂的提取主要来自两种类型的矿床——所谓的地表卤水和硬岩。从卤水矿床中提取锂涉及将卤水浓缩在太阳能蒸发池中，然后进一步化学处理以生产精炼锂。基于硬岩的运营主要涉及含锂矿石，其中最宝贵的是锂辉石。从硬岩矿物中提取锂的过程涉及各种工艺以获得锂精矿，该精矿进一步精炼成锂化学品（Warren 2021）。中国在提取锂方面没有显著的比较优势（技术或地质）。尽管如此，中国仍在继续建设卤水和硬岩锂提取的国内产能。 中国在全球锂精炼产能中的份额从2013年的44%增长到2020年的近76%（见图1）。从2013年到2020年，中国产能的平均年增长率（AAGR）为33%（见图2）。在同一时期，其他地区（ROW）的锂精炼产能的AAGR约为10%，与其份额从56%下降到24%的趋势一致（见图1）。因此，尽管其他地区锂精炼产能大致翻了一番，但中国的产能增长了7.5倍。精炼锂产量数量也呈现出类似趋势，2020年中国在全球精炼锂生产中的份额约为65%。 图1和图2并未区分卤水和硬岩精炼能力。尽管中国的卤水能力持续增长，但区域外的卤水能力高于中国。然而，中国在基于硬岩的锂精炼能力方面在全球范围内占据绝对主导地位。 图3比较了2013-2020年期间中国与区域外（ROW）锂精炼产能利用率。它显示中国的产能利用率基本上在40%至60%之间波动，从2013年的约60%降至2020年的约40%，呈下降趋势。区域外的产能利用率较高，大部分时间保持在80%左右。 图4比较了2013-2019年全球锂的使用量、中国使用量以及中国和ROW的精炼锂产能。该图表明，从2013年到2015年，总（中国和ROW）精炼产能的增长与全球锂的使用量保持一致。然而，2015年，中国精炼产能的增长速度加快，导致全球产能过剩。2017年后，中国的精炼产能显著超过精炼锂的全球使用量（超过150,000吨碳酸锂当量）。这表明加工产能的增长比精炼锂需求增长更为激进。一个谜团是，为什么在产能利用率下降的情况下（见图3），中国的精炼产能增长如此之快。图4还显示了2017年后对精炼锂需求增长的加速。 注意：所有四条数据线均以指数形式展示。指数计算方式如下：（a）2013年，中国产能的指数设为1.0，其他三个数值相对于此进行标准化；以及（b）2014-2020年间，每条四条数据线均通过当前值与上年值的比率构建。来源：Roskill信息服务2020a，2020b；美国地质调查局（USGS）——各年份。 图5展示了2013至2020年间全球精炼锂产量（中国及全球其他地区）及锂价走势。锂价在2013年至2015年间保持稳定，但在2015年至2018年间显著上涨。从2015年至2017年，中国的加工能力和产量开始以更快的速度增长，这或许缓解了随后的价格上涨（图4-5）。然而，从2017年至2020年，中国的加工能力持续增长，实际产量在同一时期内也有所增长，尽管产能利用率有所下降（图3）。不可避免的结果是，2018至2020年间精炼锂价格出现了显著下降。5 4.2. 钴：关于产能、产能利用率和价格的数据 中国是钴开采阶段的次要生产国，在1999-2022年期间，其产量份额约为1-2%（美国地质调查局2000-2023年）。相比之下，图6和图7显示，中国提炼钴的能力从1999年的2.6%份额增长到2021年的近67%。在此期间，中国钴提炼能力的年复合增长率（AAGR）约为24%，而其他地区（ROW）的同期AAGR仅为1.8%。ROW的钴提炼能力在全球的份额从97%下降到33%。类似的趋势也适用于提炼钴的产出，到2021年，中国在全球提炼钴生产中的份额约为74%。 图8比较了1999-2021年间中国与全球其他地区（ROW）的钴精炼产能利用率。它显示，与锂的情况不同，中国的钴精炼产能利用率总体上呈现出上升趋势，从1999年的20%增长至2012年达到ROW的60%，并在之后的年份中持续超过ROW。2015年其利用率达到100%，但在2019年降至约60%。全球其他地区的产能利用率总体上保持平稳，在60%左右。图9显示，自2015年以来，中国的钴精炼产能增长速度加快，并在2019年略超过全球钴的使用量。 在图10中，精炼钴的价格线显示了两段显著的上扬，一段是从2002年到2008年（2004-2005年间有所收缩），另一段是从2016年到2018年。中国在第一个时期的产量开始时较小，但到2010年增长显著，尽管2009年价格大幅下降。鉴于其他因素，如当时全球金融危机和衰退，我们不能说中国产出的持续增长导致了价格下降，但它在某种程度上可能有所贡献。 注意：生产数量采用与图4中概述的方法相同的指数化方法，但标准化中心在2004年而不是2013年。来源：Roskill Information Services 2019；美国地质调查局（USGS）—各年份。 中国产量在2012年恢复增长并超过了其他地区（RO