关键矿产和美国经济的未来

关键矿产和美国经济的未来 【译者按】2025年2月，美国战略与国际问题研究中心发布报告《关键矿产和美国经济的未来》。报告认为，近百年来，工业化发展刺激了矿产需求，地缘政治冲突则推动了关键矿产政策的制定。美国经济各领域发展依赖矿产，但当前其关键矿产供应面临困境：在50种关键矿产中，12种完全依赖进口，29种进口依赖超50%，且中国在关键矿产生产和加工上占据主导。报告评估了美国四个重要产业对关键矿产的依赖程度及面临问题，分析了拜登政府时期四项政策的实施效果，提出了美国关键矿产行业面临的挑战及应对策略。赛迪智库规划所对该报告进行了编译，期望对我国有关部门有所帮助。 【关键词】关键矿产电动汽车《通胀削减法案》 引言 在美国，采矿业是不可或缺的一部分，无论是人们日常生活，还是交通系统、能源生产和传输、国防系统、科技等。如今，在美国地质调查局（USGS）确定的50种重要矿产中，其中12种矿产美国100%依赖进口，另有29种矿产的进口依赖度超过50%。这些重要矿物中有29种重要矿产，中国是其最大生产国。这一主导地位缘于中国数十年来以矿产为中心的国内工业战略和外交政策。中国已多次表明要将这些矿产武器化的意愿。过去两年，中国对锑、镓、锗实施了出口限制（有的完全禁止出口）。此外，中国还控制着矿产加工，全球40%到90%的稀土元素、石墨、锂、钴和铜在中国提炼。 近一世纪以来，地缘政治紧张局势和战争一直是推进关键矿产政策的动因。虽然冲突和不确定性是推动建立安全矿产供应链政策的最大动力，但对矿产的需求在很大程度上是由工业化、去碳化、技术进步和经济增长推动的。如铜是现代全球经济中许多先进技术所必需的材料，包括基础设施、清洁能源、电子产品和汽车。电网、集成电路和电信系统中需要铜。为在2050年前实现净零碳排放，铜的年供应量在2035年前需要翻一番。在2025年至2028年期间，处理人工智能应用的数据中心每年可能需要多达20万公吨的铜，到2030年，铜的缺口将再增加260万公吨。 2024年，铜在伦敦证交所的价格达到历史最高点——每公吨11000美元。 随着技术进步，更趋清洁化，再加上对其需求的增长，美国经济对矿产的需求也在增加。美国国内汽车、能源、技术和国防工业的竞争力将是决定美国是否能在未来几十年中维持经济强国和全球超级大国地位的关键。美国需加强任务的明确性和执行力。目前，美国政府尚未就关键矿产单个清单达成一致。由于铜不在美国地质调查局的清单上，因此一直无权享受《通胀削减法案》（IRA）的投资激励措施。此外，尚无哪个中央机构或部门来协调采矿活动或执行战略。美国有15个政府部门和机构负责关键矿产的事务，如内政部、商务部、能源部、国防部、国务院、劳工部、国土安全部、财政部、农业部和教育部；美国进出口银行；美国国际开发金融公司；美国国际开发署；美国环保局；美国国家航空航天局。美国矿务局最初于1910年成立，负责协调所有采矿活动，但于1996年关闭，此后再未恢复。上述部门和机构中大多都在关键矿产方面各自为政，鲜有机构间的合作。最终，加强美国政府内部的协调必须成为当务之急。 第一部分简介：关键行业依靠关键矿物保持竞争力 保障战略产业中先进技术的供应链对于美国经济和国家安全刻不容缓。从用于先进电池化学工艺的锂和石墨，到用于下一 代作战技术的钨和稀土元素，政策制定者现在都面临着增加供应的重担。因此，本报告第一部分深入探讨了美国经济竞争力的四个关键行业对矿产的需求：半导体、国防、汽车和可再生能源。 半导体 半导体几乎成为现代生活方方面面的基础，为推动创新、连接和效率的各类技术提供动力。半导体是一种矿物密集型产品——需要少量但必需的镓、锗、钯、硅、砷、钛和其他元素，才能生产出各种半导体开展如此多样化的应用。这些资源的生产主要集中在美国的敌国，对美国国家安全构成严重威胁。据美国地质调查局估计，只要镓的供应中断30%，就会导致美国经济产出下降6020亿美元，也就是说在必要的矿产供应链获得保障之前，半导体供应链将不会安全。 国防工业 矿物是国防工业的基石。它们广泛应用于国防，如军事武器系统、弹药和航空航天技术。中国正迅速投资于弹药和先进武器系统，它研发出新系统的速度大约是美国的五到六倍。即使在新限制措施出台之前，美国国防工业基地也因产能不足和装备激增而难以满足国防技术生产需求，而其中许多技术都是矿产高度密集型的。对关键矿产供应的限制将进一步拉大差距，中国因而得以比美国更为有效地提升自身装备。 电动汽车 电动汽车是汽车行业创新的主要驱动力，正在塑造未来的交通方式。电动汽车行业对清洁能源转型极其重要，同时对美国经济也至关重要。汽车制造业的就业岗位达到1990年以来的最高水平。传统内燃机平均需要32千克的关键矿物，而电动汽车平均需要210千克，增加六倍多。因此，美国汽车行业现在面临着一项艰巨的任务，即在不断变化的政策环境和快速发展的电池技术中，从负责任的可靠合作伙伴处采购矿产。 可再生能源 可再生能源技术将是开启新的、更清洁能源的关键。在美国，风能和太阳能发电量共占总发电量的15%，这两个领域都有望实现大幅增长。2023年，清洁能源投资将达到2480亿美元。南部各州是清洁能源投资的最大受益者，在2018年第一季度至2024年第二季度期间获得了4280亿美元的投资，其次是西部各州（3270亿美元）、中西部各州（1490亿美元）和东北部各州（900亿美元）。建设风力发电场和公用事业规模的太阳能设施所需的矿产资源远多于传统发电厂。这两种技术的先进电子设备和组件都依赖于关键矿产，如稀土元素和多晶硅，这两种材料分别是风力发电和太阳能发电必需的。中国目前主导着这两种材料的供应链。 第二部分简介：拜登政府取得的进展：重要但不全面 近年来，华盛顿方面已经意识到，美国的关键产业和技术依赖于严重集中于外国对手（即中国）的供应链。美国设计的先进半导体在台湾生产封装。美国汽车制造商正在使用中国的电池化学成分生产电动汽车。美国国内生产的太阳能电池板是用中国的太阳能电池和多晶硅制造的。数十年来，在国家主导的产业政策和数十亿美元补贴的帮助下，中国已成长为尖端技术制造领域的主导者，而该领域是现代经济所依赖的。这给美国的国家和经济安全带来的风险是难以承受的。 为此，拜登政府的核心目标是实现供应链多样化，促进美国制造业和创造力的发展。为了实现这些目标，拜登总统颁布了《通胀削减法案》、《芯片与科学法案》等重要立法，援引国防部的《国防生产法》中的条款来增强工业基础，美国国务院启动《矿产安全合作伙伴关系》来促进国际合作。 这些政策措施在刺激私营部门投资，对于改变政策界对何为战略性产业以及政府在确保供应链方面应发挥何种作用的看法方面产生着影响。但在上游采矿和矿产行业，这些政策措施也存在一些重大缺陷。新政府的任务将确定如何修改、改进和加强拜登政府的这些举措，以更好地满足采矿业的需求。 《通胀削减法》 它是拜登政府的旗舰气候倡议，以税收减免、拨款和贷款担保的形式为清洁能源产业提供前所未有的政府激励措施。该法案条款旨在解决整个循环清洁能源供应链问题，从锂和石墨的生产到电动汽车电池和风力涡轮机的制造，再到最终使用技术中材料的循环和回收。 《芯片与科学法案》 于2022年8月签署成为法律，它是一系列立法行动的综合体，旨在应对崛起中的中国，它还反映了美国在疫情供应链冲击（冻结了消费者获得各种产品的渠道）之后巩固半导体产品渠道的愿望。尽管该法案涉及与美国竞争力相关的广泛科技领域，但它并未将确保美国获得关键矿产作为优先事项。因此，本法案对关键矿物获取的关注并不多，大部分资金都用于芯片创新研发、劳动力发展计划，尤其吸引半导体制造、组装、测试和先进封装领域的投资。国会需采取行动，明确解决与半导体生产相关的矿产问题，如解决电动汽车和清洁技术所用的矿产问题一样。 《国防生产法》 拜登政府还援引1950年《国防生产法》来确保国防工业基地所需的关键矿产。该法案授权总统确保美国和加拿大的工业能满足美国国防、基本民用和国土安全的需求。 《矿产安全伙伴关系》 矿产安全伙伴关系（MSP）是美国国务院的一项多边倡议，专门关注矿产安全问题。自2022年成立以来，它已动员了一个以市场为主导的民主国家联盟，主要是西方发达国家，印度是唯一的发展中国家成员。到2024年，它支持了全球近30个矿产项目，并使更多矿产资源丰富的国家参与到MSP论坛中来。但是，在新一届政府中，MSP的效率如何、如何持续下去，仍然存在许多未知数和问题。 第三部分简介：应对关键矿产行业的挑战和悬而未决的问题 矿产行业面临众多独特挑战，如果政策制定者希望大幅改变矿产供应链并改善美国矿业获取非中国矿产资源的渠道，那么他们必须在未来几年内解决这些挑战。 国内采矿许可 采矿是关键矿产供应链的第一步，然而，采矿许可是美国关键矿产生产尚未克服的一大障碍。在美国，建造一座矿山平均需要29年，是世界上耗时第二久的国家。如今，在美国获准经营矿山需要获得联邦、州和地方的许可。一个项目可能需要多达30个许可证，其中大部分许可证都是重复的。两党的政策制定者都在呼吁建立一个现代化一点的许可证制度，以促进美国国内采矿项目的发展。 建设加工和精炼能力 矿产生产的下一阶段，也称为中游，开采的矿石必须经过加工和提炼，成为最终产品中使用的高纯度金属和材料。供应链的这一阶段，中国真正占据了主导地位。对中国加工的依赖造成了战略漏洞，使美国面临因地缘政治紧张局势、出口限制和价格操纵造成的潜在供应中断。为了降低这些风险并加强国家安全，必须加强美国的中游加工能力。 国际参与 过去30年来，中国通过战略性的国际参与，已成为矿产供应链中的重要一员。尽管中国的锂、钴、镍和铜产量仅占全球总量的10%，但中国进口这些金属后的加工量却占全球供应量的65%至90%。这一主导地位缘于中国政府多年的工业规划和外交政策举措。鉴于美国国内储量有限，其中钴、镍和石墨等商品的储量不到全球的1%，锰和稀土元素的储量不到全球的2%，美国必须制定战略，减少对中国的依赖，加强矿产供应安全。 深海采矿 虽然今天的电动汽车和半导体是用陆地矿山的矿物制造的，但情况可能并非总是如此。海洋深处的结核区域发现的矿物，如锰、镍、铜和钴，具有巨大的资源开发潜力。然而，从这些资源中进行开采对于环境的影响在很大程度上仍是未知数，一整套相应的国际法规也尚未最终确定。尽管如此，中国仍然在不断取得 进展，研发必要技术、获得勘探许可证以率先获取深海资源。 负责任的采矿行为 由于环境恶化、侵犯人权、社会动荡和破坏性工伤事故等事件屡见不鲜，采矿业的声誉十分复杂，而且往往是负面的。因此，负责任的采矿行为标准是确保美国及其盟国矿山能最佳运营的不二法则。作为矿产资源的主要消费国和日益重要的生产国，美国在推动负责任的采矿实践方面发挥着至关重要的作用。 美国矿产安全综合战略 自2010年以来，矿产政策变化良多。奥巴马政府、特朗普政府和拜登政府都根据各自的时代背景及其掌握的政策工具来应对关键矿产的挑战。美国从这些经验中学到了很多。反思这些经验，弗兰克·范农为新一届政府重新占领新经济的制高点提出了一整套建议。 第一部分 关键行业依靠关键矿产保持竞争力 一、为科技赋能：半导体产业所需的关键矿产 西方半导体行业的成功与否取决于能否可靠地获得关键矿产，而这些矿产正是该行业不断进步的动力。 半导体是现代技术的基本构件，硅、镓和锗是制造晶片最常用的半导体材料，不同的芯片应用需要不同的材料。然而，在制 造阶段和掺杂工艺中，另有众多重要矿物质发挥作用——在掺杂过程中，会引入其他金属来稍微改变芯片的导电性，从而制造出一个集成电路。生产过程中半导体电镀、布线、掺杂和封装所需的部分额外矿物中，钯、砷、铱、钛、铜和钴只是其中一部分。 对于半导体生产最为重要的关键矿物，其高风险供应链主要集中在中国。中国生产全球98%的精炼镓、68%的精炼锗、79%的硅、40%的三氧化二砷和67%的钛。而美国则依赖进口来获取高性能半导体所需的材料。