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全球关键矿产供应链安全之争

机工情报

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(图片来源:摄图网)

作者|黄鑫  来源|机工情报(ID:jg-info)

3月11日,美国战略与国际研究中心(CSIS)发布《关键矿产供应链的地缘政治学》报告。报告概述了美国、欧盟、日本关键矿产供应链情况及各国(地区)发布的相关政策措施。

清洁能源技术带动对关键矿产的需求增加

当前,清洁能源技术所需矿产和材料的供应链安全已成为一个战略问题,这不仅是因为它可能会影响清洁能源技术的部署速度,还因为清洁能源技术已成为地缘经济竞争的最新前沿。对关键矿产的供应以及将其转化为清洁能源产品的技术能力的竞争正在加剧。主要经济体正在重新审查其关键矿产供应链的安全,并完善其战略,以加强其安全。

清洁能源技术在减轻全球气候危机方面发挥着重要作用。因此,对清洁能源技术及其所需的关键矿产需求预计将出现增长。根据世界银行(World Bank)的一项研究显示,如果清洁能源技术的部署水平与巴黎气候协议(Paris Climate Agreement)将气温上升控制在不超过2摄氏度的目标保持一致,那么到2050年,对蓄电池的组成矿产——如铝、钴、锂、锰和镍的需求可能会增加450%以上。

清洁能源产品组件对一系列矿产的依赖程度不同。稀土元素,如钕、镝和镨,是用于高性能风力涡轮机永磁体的关键成分;硼酸盐、镓、锗和铟是太阳能光伏(PV)的重要成分;电动汽车(EVS)所用的锂离子电池需要钴和锂。虽然这些矿产分布在全球各地,但有些资源高度集中在少数几个国家。例如,全球约50%的钴供应来自刚果民主共和国(DRC);全球80%以上的锂来自澳大利亚、智利和阿根廷;全球60%的锰来自南非、中国和澳大利亚;全球超过85%的稀土供应来自中国。

主要经济体关键矿产情况

中国

中国已成为全球关键矿产和清洁能源产品供应链的主要利益相关者。在太阳能光伏领域(主要包括多晶硅、晶锭、晶圆、电池和组件的制造),中国拥有全球90%以上的晶圆制造能力,2/3的多晶硅制造能力和72%的模块制造能力。在锂离子电池制造领域,中国拥有关键部件(如阴极、阳极、隔膜和电解液)的大部分加工能力,以及近80%的全球电池制造能力。尽管不占据主导地位,但中国仍在风力涡轮发电机价值链(value chain)中占据重要地位:拥有全球约50%机舱、叶片、风塔、涡轮机和变速箱的制造工厂。

在资源匮乏的领域,中国通过海外投资采矿项目进行弥补。例如,中国投资刚果民主共和国钴矿,并参与钴冶炼,以确保稳定获取钴资源。目前,中国已占全球钴精炼产能的72%。2017~2023年,预计中国钴消费量将翻一番。虽然中国只是生产锂的五个国家之一,但锂加工能力约占全球锂精炼产能的60%。中国将精炼材料加工成零部件的能力也领先于全球其他国家(地区)。中国的阴极产量占全球阴极供应的52%,阳极占78%,隔膜占66%,电解质占62%。

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美国

美国拥有丰富的矿产资源。事实上,美国曾经是全球稀土矿产生产的领先者。在几十年的全球化进程中,各国寻求从供应链和贸易的更紧密整合中获得更大的经济利益,导致美国将其大部分制造基地转移到海外。全球化的力量,再加上美国政策制定者将国内环境保护置于进口依赖担忧之上的决定,已经将稀土等一些关键矿产的开采和生产转移到了美国境外。到2000年,美国稀土几乎完全依赖海外进口。

近期,美国重启国内稀土供应链的行动包括MP Materials和Lynas分别试图在加利福尼亚州和德克萨斯州建立轻稀土元素的加工能力。美国国防部动用《国防生产法》授权,分别与上述两家公司签署相关协议。另外几个稀土分离和加工项目也在开发中,包括阿拉斯加的博坎山(Bokan Mountain in Alaska)和科罗拉多州的麦岭(Wheat Ridge, Colorado)。

在清洁能源技术价值链上,美国也开始了国内发展。例如,内华达州已经成为特斯拉的GigaFactory电池工厂所在地,紧随其后的是德克萨斯州的另一家特斯拉电池工厂。美国计划在佐治亚州、纽约州、北卡罗来纳州和俄亥俄州建立更多生产电动汽车电池的工厂。

欧盟

一些欧盟成员是矿产生产国和供应国。例如,德国的镓产量占全球的8%,芬兰的锗产量占全球的10%,西班牙的锶产量占全球的31%,法国的锗产量占全球的10%,铪产量占全球的49%。欧盟成员中还包括太阳能光伏组件、风力涡轮机和电动汽车的主要制造商,如德国、丹麦、法国、意大利、西班牙和瑞士。

长期以来,欧洲经济的重点在于炼油和制造业,而不是采掘业。欧盟内部对资源可获得性的了解有限,加上经济和社会障碍,似乎阻碍了上游发展,导致欧盟在许多矿产的全球供应链上游部分相对缺失。欧盟能够生产的风力发电技术(稀土)或锂离子电池技术(钴、天然石墨和锂)所需的矿产不超过1%。

日本

日本是一个制造业大国,对自然资源(包括关键矿产)严重依赖进口。虽然北海道北部曾经有一座大规模的铟矿,但该矿在2006年停止运营,使日本的铟供应完全依赖进口。日本在关键矿产上游严重不足,但它确实拥有大量的稀土加工和制造业。例如,日本公司约占全球磁铁年产量的15%。日本在磁铁行业的能力源于在加工过程中的早期发明以及随之而来的知识产权。

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主要经济体保障关键矿产供应链安全的政策措施

全球主要经济体已纷纷修改了战略,扩大了应对挑战的政策工具,或者推出了行动计划,以改善或维护关键矿产供应链的安全。美国的做法是多管齐下,以维护其矿产财富以及强大的创新基础。欧盟和日本的做法倾向于创新,以减少用料,并推动回收和再利用。

美国

几十年来,矿产的可获得性一直是美国政策制定者面临的一个重要问题,但在21世纪初之前,这主要是在其国防应用的背景下进行的。近年来,这种情况迅速改变。关键矿产的供应已经成为一个重大的经济安全问题,而这反过来又成为一个国家安全问题。

1月15日,美国能源部(DOE)宣布成立矿产可持续发展部(Division of Minerals Sustainability),以加强对确保美国关键矿产供应链安全的关注。这将改变美国的能源和制造行业,使其更清洁、更具弹性、更安全。该部门专注于整个供应链的技术开发和部署,并促进联邦机构之间的合作,以解决能源、商业和国防关键矿产供应的可持续性问题。此外,该部工作人员将与国际盟友合作。

拜登政府就职一个月后就签署了“美国供应链”行政令EO 14017,并呼吁立即审查关键矿产和大容量电池(包括电动汽车电池)供应链中的脆弱性。将减缓气候变化确定为清洁能源技术部署的关键驱动因素,政府强调了供应链安全与美国加快其在清洁能源技术方面领导能力之间的联系。

欧盟

欧盟委员会在《关键原材料韧性》(Critical Raw Materials Resilience)中特别指出,新冠疫情揭示了“全球供应链被扰乱的速度有多快,程度有多深。”欧盟2020年5月发布的经济复苏计划将关键矿产和材料确定为欧洲需要更具韧性的领域之一,为应对未来的冲击做准备。新冠肺炎疫情引发的供应链脆弱性似乎激发了欧盟通过内部供应能力来增强其“战略自主权”的兴趣。

欧盟可能会更多地依赖融资和贸易规则,以在围绕绿色矿产供应链的全球竞争中推进自己的利益。例如,欧洲投资银行(EIB)最近采取了一项新的能源贷款政策,使该银行能够支持与欧盟低碳技术所需关键原材料供应的相关项目。欧盟期待欧洲投资银行帮助降低此类项目的风险,并吸引更多私人投资。

日本

2020年3月,作为新国际资源战略(New International Resource Strategy)的一部分,日本发布了关于如何确保关键矿产和材料供应链安全的最新观点。该战略强调,在碳减排的背景下,电动汽车和可再生发电设备使用的关键矿产的重要性与日俱增。在制定战略时,政策制定者考虑到了与美国、欧洲、中国以及各个新兴经济体日益激烈的资源竞争。在这一战略下,日本政府呼吁更好地调整矿产的重要性和政策工具,审查储备制度,促进研究方面的国际合作,并专注于与矿产回收相关的创新等。

根据新的国际资源战略,日本国会于2020年6月通过立法,修改和扩大日本石油天然气金属矿产资源机构(JOGMEC)在帮助日本企业参与海外关键矿产上游项目方面的财务职能范围。在修订之前,JOGMEC的股权活动仅限于勘探、收购现有开发和生产资产,以及投资与采矿相关的精炼活动。修正案扩大了JOGMEC的范围,包括继续为从勘探阶段进入开发和生产阶段的项目提供资金的能力。

此外,日本的储备将扩大到原来的七种矿产之外,并将储备水平从国内消费的60天提高到180天(部分矿产)。

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印度

印度重视发展清洁能源制造能力的政策值得关注。印度科技部(Department Of Science And Technology)2016年发布的一份报告评估了关键矿产供应安全对印度制造业产生的影响。印度一直在努力扩大其清洁能源制造基础,“印度制造计划(Make in India program)”就是一个例证。印度于2020年6月与澳大利亚签订了一份谅解备忘录(MOU),以确保获得澳大利亚的关键矿产供应。

澳大利亚

澳大利亚是全球关键矿产供应链的另一个主要利益相关者。澳大利亚拥有丰富的能源和自然资源,包括许多关键矿产,也是一些全球顶级矿业公司的所在地。澳大利亚州和地区正在进行相关的行动,比如西澳大利亚州倡议锂离子电池行业利用当地矿产,新南威尔士州则吸引金属和稀土资源的投资。2019年,澳大利亚政府发布了关键矿产战略,旨在通过促进投资和激励创新来增强其采矿和加工能力。

小结

新冠疫情暴露了全球供应链的脆弱性,增强了加强关键矿产和材料供应链的战略重要性。保障供应链安全的意义不仅仅在于获得这些矿产,还影响到一国(地区)在电动汽车等先进制造业中保持或提高竞争力的能力。

美国针对中国的意图明显

在2017年的行政令之后,美国于2020年9月发布了13953号行政令,“调查美国关键矿产对国外的依赖程度,并支持国内采矿和加工业。”这项行政令对中国在全球关键矿产供应链中的角色采取了更为尖锐的语气。根据13953号行政令,特朗普宣布进入“国家紧急状态”,以应对美国关键矿产对中国的依赖对美国经济和国家安全造成的威胁。

同时,美国关键矿产清单中列有35种矿产,但对稀土“格外关照”;拜登政府的供应链调查虽然没有指明中国,但针对性也很强。海外媒体在不了解真实情况下,歪曲事实,暗指2020年洛克希德·马丁公司宣布全面停产F35战机的原因是中国限制了稀土出口……而事实是:F35战机的停产与稀土毫无关系。2021年初,美国国防部正式下令,由于技术挑战和新冠疫情的影响,F-35战斗机全速率生产的决定被无限期搁置。美国空军参谋长Charles Quinton Brown Jr.虽然没有明确指出F35项目的失败,但也提到F35存在复杂和高昂的设计。此外,2021年1~2月,中国稀土出口量为7068吨,比2020年同期的5489.2吨高出近30%。真实数据说明中国未以限制稀土出口作为钳制美国等西方国家发展的措施。

与欧盟、日本联手或存在障碍

不同的经济体出于资源禀赋和产业结构,对关键矿产获取的关注度不同。美国关心的是确保不间断地获得用于国防应用的关键矿产,以及降低对单一供应商的进口依赖。欧盟和日本主要关心的是确保不间断地获得价格合理的关键矿产和加工材料,以保护它们的工业竞争力和国内制造商。各国(地区)在关键矿产供应链上的不同需求将是在该领域建立有效多边伙伴关系的一个障碍。

美国和欧盟在关键矿产供应链战略中有一个特别的不同之处,即对中国的态度。欧盟没有将中国列为其关键矿产供应和清洁能源技术的主要竞争对手,也没有将中国归因为全球供应链健康运行的首要原因。这种语气上的差异不仅与美国和中国之间不断加剧的竞争关系形成反差,也反映了欧盟希望保持与中国友好经济关系的战略考量。

3月12日,美日澳印4国首脑在线上举行磋商。4国将共享稀土生产技术和开发资金,还将联手制定国际规则。然而,三菱UFJ研究咨询公司高级主任研究员清水孝太郎表示,“铽和镝(纯电动汽车磁铁原料)等难以从中国以外采购”。仅凭美日澳印未必能打造完整的稀土供应链。

国家安全与商业利润之间存在一定的矛盾

另外一个问题是国家安全和商业利益之间的关系。前者涉及国家层面的能源进口依存度和产业竞争力等问题,后者涉及企业维护市场份额和利润最大化。即使美国希望以国家名义开发更安全的关键矿产供应链,但如果国内来源的矿产比外国供应贵得多,那么是否会影响制造商的采购意愿?

以环境、人权、反腐等为由

在全世界范围内,关键矿产的开发、加工被置于“国家安全”高度,而环境、人权、反腐败和洗钱都会成为与国家安全相关的“切入点”,甚至成为地区性冲突的动因,如,全球钴主要来自刚果民主共和国,钽主要来自刚果民主共和国、卢旺达和其他非洲国家。因此,对于关键矿产的环境、人权、反腐等议题都不可小看,避免疏忽小问题,造成大隐患。

编者按:本文转载自微信公众号:机工情报(ID:jg-info),作者:黄鑫,机工智库研究员


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