轉型潔淨能源,聚焦礦物供應?

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圖片來源:路透社

要實現「巴黎協定」減排目標,各國必須著力轉型潔淨能源。國際能源署警告,由於電池、太陽能光伏板和風力渦輪機需要大量金屬,礦物價格高昂可能會減慢潔淨能源的過渡。

國際能源署於 1974 年成立,目的是在首次阿拉伯石油禁運後,確保全球能有可靠的能源供應。日前該機構發表報告表示,多種重要礦物現已成為各國能源安全和轉型潔淨能源的關鍵。

轉型潔淨能源拉升關鍵礦物需求

轉型潔淨能源系統,可通過普及太陽能、風能和電動車來達成,但生產這些能源和產品所需要的礦物,通常比以化石燃料為基礎的同類產品更多。相比傳統汽車,一輛典型的電動汽車需要的礦物多 6 倍;而一座陸上風力發電廠需要的礦物資源,是天然氣發電廠的 9 倍。自 2010 年以來,隨著可再生能源的佔比愈來愈重,生產同一單位電力平均所需的礦物量亦增加 50%。

使用的礦物資源類型因技術而異。鋰、鎳、鈷、錳和石墨會決定電池性能、壽命和能量密度;製造永久磁鐵需要稀土元素,而風力渦輪機和電動車電機便要用上永久磁鐵。至於建設電力網絡則需要大量銅和鋁,銅又是所有電力相關技術的基石。

國際能源署預測,在符合「巴黎協定」目標的情況下,能源產業在礦物總需求中的分額在未來 20 年將大幅上升,屆時或佔銅和稀土元素超過 4 成,鎳和鈷為 6 至 7 成,而鋰接近 9 成。電動汽車和電池存儲取代消費電子產品,成為鋰的最大消耗者。

電動車和電池儲存,是主要帶動礦物需求的因素,其需求到 2040 年至少增長 30 倍。鋰的增長最快,到 2040 年,符合「可持續發展情境」的鋰需求增長超過 40 倍,其次是石墨、鈷和鎳,為約 20 至 25 倍。電力網絡擴張意味著電網線路的銅需求同期增加一倍以上。

到 2040 年,低碳發電方面,礦物需求將增加兩倍。風力發電對礦物需求最高,太陽能發電緊隨其後。水電、生物質能和核能對礦物的需求相對較低。氫氣作為能源載體,在潔淨能源轉型中可派上用場,但生產氫氣需要用能源作電解。預計氫氣的快速增長將帶動在電解工序所用到的鎳和鋯、以及燃料電池所用到鉑族金屬的需求。

國際能源署預期,鋰原料和鈷等部分礦物將在短期內會過剩,而鋰化工、電池級鎳和關鍵的稀土元素(如釹、鏑)在未來幾年供應可能會變得緊張。然而,若要符合氣候目標,現有礦山和正在興建的項目,到 2030 年估計只能滿足一半的鋰、鈷需求和 8 成的銅需求。

礦物生產和加工業務高度集中

製造太陽能光伏板需要大量金屬。

潔淨能源轉型帶動礦物需求,但許多礦物的生產比石油或天然氣更加集中,甚至存在地緣政治影響。就鋰、鈷和稀土元素而言,世界前三大生產國(中國、澳洲、剛果民主共和國)控制了全球 4 分之 3 以上的產量。2019 年,民主剛果和中國分別佔全球鈷和稀土元素產量約 7 成和 6 成,地緣政治事件或會動搖礦物的供應和價格。

礦物加工業務的集中程度就更高,中國在這一領域擁有強大影響力。其在精煉礦物方面的分額,鎳佔約 35%,鋰和鈷為 5 至 7 成,而稀土元素則接近 9 成,當地公司還大量投資在澳洲、智利、民主剛果和印尼的海外資產。加工業務高度集中,加上複雜的供應鏈,增加了貿易限制或實際生產中斷可能帶來的風險。

近年投資者更注意企業的環境、社會及管治(ESG)績效。潔淨能源名目誘人,但背後的礦物生產和加工,無疑會引發各種各樣的環境和社會問題,如果管理不善可能會損害當地社區並破壞供應。愈來愈多消費者和投資者呼籲公司採購以可持續和負責任方式生產的礦物,惟礦物需求大增,要排除不良礦場成為挑戰,未必有足夠高性能礦物來滿足需求。

戰略儲備對沖風險

國際能源署執行董事 Fatih Birol 提議,各國應考慮儲存一些關鍵的礦物,以對沖任何供應驟降的風險。他表示:「如果一些國家自願建立戰略儲備,或有幫助,特別是一些高度集中在極少數供應商的關鍵礦物。」

近期銅價上漲,觸及 10 年高位,漲破每噸 1 萬美元。Birol 預計指,這可能在未來 20 年內,為實現氣候目標增加 5,000 億美元(約 3.8 萬億港元)的成本。

然而,投資者對新礦項目的投資仍然不足。 報告指,採礦項目從發現到首次生產平均需要 16 年以上的時間,這意味著現在就需要投資。國際能源署的預測是以實現潔淨能源轉型為前提,Birol 解釋:「投資者仍然不相信政府認真對待其氣候目標。」 他歸因於決策者未有就能源轉換的速度和確定程度,發出足夠強烈和清晰的信號。