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徐慧,編譯.朱建東,校.
鋰和鈷這兩種元素是否會(huì)在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)短缺現(xiàn)象,目前一直沒(méi)有定論。在動(dòng)力電池中,鋰和鈷的化合物常常被用作電極材料,鋰離子本身還是電荷的載體。目前,還存在兩大疑點(diǎn),這些戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)的全球資源儲(chǔ)量到底有多少?未來(lái)的幾十年里,電動(dòng)汽車的產(chǎn)量和銷量到底有多少?
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)礦產(chǎn)資源報(bào)告,全球賦存于地殼中鋰資源的探明儲(chǔ)量超過(guò)5 300萬(wàn)t。但從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看,其中只有約30%的開(kāi)采具經(jīng)濟(jì)上的可行性,即1 600萬(wàn)t左右。然而,這個(gè)數(shù)量在不斷變化。如果需求上升,市場(chǎng)價(jià)格上漲,那么此前無(wú)利可圖的70%資源儲(chǔ)量就將變得具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近年來(lái),由于電池行業(yè)需求的增加,鋰資源的儲(chǔ)量也在穩(wěn)步增加。
2017年,全球一共開(kāi)采了約43 000 t鋰,開(kāi)采國(guó)包括阿根廷、澳大利亞、智利和中國(guó),這幾個(gè)國(guó)家鋰的儲(chǔ)量總和占全球鋰資源儲(chǔ)量的95%以上。
至2030年,鋰的需求量將達(dá)到每年16萬(wàn)t左右,2050年將達(dá)到50萬(wàn)t,是目前需求量的 10倍以上。但如果汽車行業(yè)的電氣化水平依然不高的話,那么鋰的需求增長(zhǎng)也將極為有限。
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的報(bào)告,全球鈷資源的探明儲(chǔ)量約為1.45億t。然而,只有約17%的鈷位于陸地,其他的都賦存于鈷結(jié)殼或包裹在海底的錳結(jié)核內(nèi)。也就是說(shuō),陸地上的鈷可采儲(chǔ)量是700余萬(wàn)噸,而深海鈷礦藏的開(kāi)采尚不具備可行性。但這種情況很可能即將改變,現(xiàn)在越來(lái)越多的國(guó)家和私人企業(yè)開(kāi)始投資研究深海采礦的可行性。然而,采礦對(duì)深海脆弱的生態(tài)系統(tǒng)有什么影響,人類還一無(wú)所知。
目前,最大的鈷生產(chǎn)國(guó)是剛果民主共和國(guó),該國(guó)擁有全球近一半的鈷的儲(chǔ)量。2017年該國(guó)一共開(kāi)采了64 000 t鈷,約占全世界產(chǎn)量的60%,緊隨其后的是澳大利亞和古巴。要滿足電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展, 2030年鈷的需求將達(dá)到26萬(wàn)t,2050年將達(dá)到80萬(wàn)t。
通過(guò)比較供需,我們發(fā)現(xiàn)在21世紀(jì)鈷的供應(yīng)應(yīng)該也不會(huì)短缺。但是,問(wèn)題在于全球市場(chǎng)過(guò)度依賴剛果民主共和國(guó)的鈷開(kāi)采。在過(guò)去的幾十年里,剛果的暴力沖突持續(xù)不斷,而鈷礦開(kāi)采的一部分收入正在加劇這些沖突。因此,電池制造商正在想辦法降低鋰離子電池中的鈷含量,比如用鎳替代鈷。鎳在地殼中更為常見(jiàn),價(jià)格也因此比鈷便宜。另外,鎳的主要生產(chǎn)國(guó)為加拿大和澳大利亞,那里幾乎沒(méi)有暴力沖突。
除了鋰、鈷、鎳,電動(dòng)汽車電池還用到很多其他元素,比如石墨、鉑和錳。對(duì)于這些元素,盡管它們的需求量在未來(lái)幾十年內(nèi)預(yù)計(jì)也會(huì)增加,但由于可以人工合成(石墨),或者由于當(dāng)前的回收率已達(dá)到近30%(鉑),再或者由于儲(chǔ)量很大(錳),因此這些礦種也不太可能出現(xiàn)短缺。
因此,未來(lái)幾十年內(nèi),雖然全世界鋰和鈷的資源儲(chǔ)量不太可能消耗完,但如果電動(dòng)汽車的銷量突然井噴,導(dǎo)致原材料的需求急劇上升,還是會(huì)造成暫時(shí)性資源短缺。
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徐慧,編譯.朱建東,校.