为清洁能源转型建立有弹性和负责任的关键矿产供应链（英）

第298号 2024 年5 月 亚行摘要 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 为清洁能源转型建立弹性和负责任的关键矿物供应链 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 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 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 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。 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,somemineralscanbeconsideredcriticalgiventheirimportanceinaparticularsetting(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） ISBN978-92-9270-691-3(PDF) ISSN2071-7202(打印) ISSN2218-2675(PDF) 出版物库存编号BRF240251-2 DOI:http://dx.doi.org/10.22617/BRF240251-2 图1：2021年清洁能源技术中使用的矿物与其他发电源相比 (千克/兆瓦容量) 海上风 陆上风 太阳能光伏 核 煤炭 天然气 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 18,000 kg/MW 铜镍锰钴铬钼锌 稀土元素 其他硅 kg/MW=千克/兆瓦,PV=光伏。 来源：国际能源署。2021年。https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/mineres-used-in-clean-energy-technologies-compared-to-other-power -generation-sources. 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： (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。 (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。 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。 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。 1稀土元素由镧系元素中的15种元素组成，再加上钪和钇。稀土元素钕，dro，镨和tri对于清洁能源技术尤其重要（IEA2021）。 图2：选定清洁能源技术的关键矿物 电力集中 风能太阳能Electric核生物能源 太阳能网络氢气 地热水电 电力光伏车辆a 钢铜 铝镍锌铯钕镨硅铒钴石墨锰银镉 镓铱锂铂碲 铀 重要性 低至无 高 a包括储能。 资料来源：摘自“原材料挑战：金属和采矿业将如何成为实现能源转型的核心”，2022年1月，麦肯锡公司，版权所有（c）2024麦肯锡公司。保留所有权利。经许可转载。 临界矿物的需求和供应预测 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： (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 。 (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 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。 2有关更多信息，请参见关键矿物数据浏览器方法说明：https://iea.blob.core.windows.net/assets/e3888347-21a4-4c30-97a-7075a3bc48f7/CMDataExplorerMethodology.pdf。 表1：2022年、2030年、2040年和2050年按矿物划分的矿物对清洁能源技术的需求 (千吨/秒) Critical底座Year陈述政策方案宣布承诺方案到2050年净零排放矿物20222030204020502030204020502030 20402050 铜 5,735.9 9,298.3 9,804.6 10,647.5 11,363.7 15,100.3 15,717.2 15,731.6 20,678.1 17,351.4 钴 68.2 79.4 110.1 145.6 121.6 220.6 295.8 205.4 258.5 290.7 石墨 587.0 1,697.6 1,957.8 1,322.6 2,604.6 4,056.9 2,980.9 4,449.9 5,353.4 3,468.2 锂 73.2 239.8 460.1 490.4 368.0 951.9 1,089.2 628.4 1,187.4 1,178.5 镍 456.7 1,381.3 2,046.4 1,867.0 2,131.9 3,765.3 3,882.7 3,452.2 4,344.8 3,764.0 REEs 12.7 29.0 34.6 44.3 40.1 69.7 84.3 65.0 69.1 72.2 Others 1,761.6 2,577.0 3,361.7 4,230.8 3,645.3 5,726.5 7,189.7 6,648.9 7,474.7 7,529.9 Total 8,695.2 15,302.4 17,775.3 18,748.2 20,275.1 29,891.2 31,239.8 31,181.4 39,366.0 33,654.9 REE=稀土元素。 资料来源：亚洲开发银行使用国际能源机构关键矿物数据探索者的数据进行计算。https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/critical-minerals-data-exexerer 图3:2022年、2030年、2040年和2050年清洁能源技术对选定矿物的需求增长 (千吨/秒) 50,000 45,000 40,000 4.5x 3.9x 35,000 30,000 3.4x 3.6x 3.6x 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 - 2.2x 2.3x 1.8x 2.0x 2030204020502030204020502030 2040 2050 2022已陈述的政策方案宣布承诺方案净零排放方案 铜 钴石墨锂镍稀土 Others 关键矿物总量 kt=千吨,REE=稀土元素。 注：红色文字显示2022年需求增长。 资料来源：亚洲开发银行使用国际能源机构关键矿物数据探索者的数据进行计算。https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/critical-minerals-data-exexerer（2023年10月11日访问）。 8,695 15,302 17,775 18,748 20,275 29,891 31,181 31,240 33,655 39,366 （2023年10月11日访问）。 kt 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）。 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 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4：2022年和2040年按矿物和技术划分的清洁能源技术的矿物需求 (千吨/秒) 铜钴 350 300 250 200 150 100 50 0