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在清洁能源的推动下,美国是否从依赖化石燃料转向依赖稀土?

 产业前沿 2021-06-18

Paul A. Eisenstein

随着汽车行业转向电动汽车,美国总统拜登(Joe Biden)对清洁能源的推动给汽车制造商带来了一系列挑战,包括用于制造汽车的钴、镍和其他金属等关键原材料的供应——以及它们的电池。

目前,美国的许多关键电池原料,尤其是锂、钴和镍,都是从国外进口的,其中一些来自澳大利亚等盟国,但通常来自中国等关系紧张的国家。

密歇根州安阿伯市汽车研究中心(Center for Automotive Research)副总裁克里斯汀·齐泽克(Kristin Dziczek)说,“很多人担心我们正从依赖化石燃料转变为依赖稀土。”

虽然美国在可充电电池的生产方面已经落后于中国、日本、韩国以及欧盟等国,但它正在努力迎头赶上。特斯拉在内华达州里诺市运营着一个巨大的超级工厂,每天生产数百万块电池。今年晚些时候,通用汽车(General Motors/GM)将在俄亥俄州的洛兹敦(Lordstown)开设第一家Ultium电池工厂,随后将在田纳西州的Spring Hill开设第二家工厂。福特(Ford)等其他汽车制造商也在计划建立自己的电池工厂。

锂离子电池有各种各样的形状和形式。特斯拉使用的是圆柱形电池,类似于手电筒和其他消费品中的电池。GM的Ultium电池呈囊状或棱柱状。每个通常都含有几克的金属,但对于一辆行驶(续航)300英里的电动汽车来说,总共仍需要22到25磅的锂。

2019年,原料碳酸锂当量(LCE)的全球产量总计38万吨。摩根士丹利(Morgan Stanley)的一项研究显示,其中三分之一用于汽车。5.3吨可以生产一吨精炼金属,足够用于多达90辆纯电动汽车。

人们普遍认为,到2030年,纯电动汽车(BEVS将占美国汽车销量的30%,或500万至600万辆轿车和卡车。仅这一项就需要几乎相当于2019年全球生产的碳酸锂当量。

为纪念拜登上任100天而准备的一份报告提出了一系列建议,包括呼吁建立国家储备,甚至利用《国防生产法案》(Defense Production Act)来获取和提炼关键矿物。还有人呼吁为可持续的采矿制定标准。

不缺准备介入开发美国本土矿产资源的矿业公司,包括力拓(Rio Tinto)、美洲锂(Lithium Americas)和嘉能可(Glencore)。此外,特斯拉去年9月获得了在内华达州自己开采锂的权利。他们都声称自己将遵循严格的标准。

但并非所有人都相信这些承诺。去年秋天,内华达州北部一大片稀有的荞麦花——蒂厄姆的荞麦花——神秘地死去,环保主义者对此表示强烈反对。这些花恰好坐落在澳大利亚矿业公司Ioneer想要开采的一些锂矿上。尽管Ioneer否认伤害了这些花,但这一事件引起了人们对更大的环境问题的关注,而这些问题正是推动清洁能源发展的基础。

这个项目和其他拟议中的采矿项目的命运现在远未确定。目前还不清楚白宫将如何行动。它提出了几项可能转向截然不同方向的提议。其中一种方法是将矿山纳入现有法规,而不是环保人士寻求的更严格的指导方针。另一种方法是让美国转向友好的外国资源,以获得急需的矿产,避免开发新矿。

所有形式的电动汽车,包括混合动力车和插电式混合动力车,目前仅占美国新车销量的5%。因此,即使未来几年销售加速,美国仍有时间安排新资源。与此同时,电池公司正在努力最小化,甚至移除他们使用的一些稀有材料——稀土、尤其还有钴。

该行业还希望通过另一种方式来抑制对新的原材料供应的需求:回收利用。

波士顿咨询集团(Boston Consulting Group)一项研究的执行合伙人、主要作者阿卡什·阿罗拉(Aakash Arora)说,“我们最不想看到的就是电池这种价值最高的部件被扔进了垃圾填埋场。”该研究旨在围绕废旧汽车电池发展“循环经济”。

位于内华达州的特斯拉超级工厂(特斯拉)

现在的锂电池被证明比以前预期的更富有弹性,在它们应用的车辆报废时,大多数仍然能提供初始容量的70%甚至更多。BCG的研究预计,到2030年,多达30%的高压汽车电池将找到“第二生命”的应用,比如作为电力不足或停电时的备用电源。

另外70%的报废汽车电池需要回收。BCG的副董事内森·尼斯(Nathan Niese)表示,中国目前在该行业处于领先地位。

数据服务公司trading Economics的数据显示,LCE目前的交易价格约为每吨1.36万美元,为三年高点。随着对精炼金属需求的增长,这一价格可能会大幅上升。但专家认为,这也将更多地增加回收的压力。

问题是,中国是否也会主导这方面的业务,或者美国是否能建立一个国内的电池回收行业。

就白宫而言,它似乎已经准备好迎接挑战。

一位政府官员本月早些时候对路透表示:“当你看到美国利用回收机会的方式时,非常明显的是,我们需要对产能进行投资,我们需要采取更积极的措施。”

他们说:“锂的很大一部分机遇在于回收利用,还有成为从现有电池中回收锂并将其用于新电池的全球领导者。”

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