《全球铁合金网》2022-8-8:国际能源署 (IEA) 发布的一份报告发现,到 2030 年,全球电池和矿产供应链需要扩大十倍,以满足预计的关键矿产需求。
该报告得出结论,到 2030 年,该行业需要再建 50 个锂矿、60 个镍矿和 17 个钴矿,才能实现全球净碳排放目标。
随着道路运输电气化扩大以满足净零的目标,关键材料供应的压力将继续增加。根据 IEA 的数据,到 2030 年,电动汽车 (EV) 电池的需求将从目前的 340 GWh 左右增加到 3500 GWh 以上。
“短期内需要额外的投资,特别是在采矿业,其交货时间比供应链的其他部分要长得多。在某些情况下,从最初的可行性研究到生产需要十多年的时间,然后再过几年才能达到标称生产能力,”报告中写道。
预计到 2020 年代末的矿产供应量与 IEA 世界能源模型的“既定政策情景”中对电动汽车电池的需求一致。但到 2030 年,锂等一些矿物的供应量需要增加多达三分之一,才能满足同一能源模型的“宣布承诺情景 (APS) 中电动汽车电池的承诺和公告”。
报告称:“例如,预计到 2030 年,亚太地区对锂的需求——预计供需缺口最大的商品——将增加 6 倍,达到 500 千吨,这需要相当于 50 个新的平均规模矿山。”
到 2030 年,镍将面临最大的绝对需求增长,因为高镍化学物质是目前电动汽车的主要阴极,并且预计将继续如此。
对于钴而言,情况正好相反,因为电池制造商继续节俭以降低钴含量的化学物质(到 2030 年甚至可能是无钴化学物质)以降低成本,并且出于对环境、社会和治理 (ESG) 的担忧。
尽管有这种趋势,但报告警告称,全球对电动汽车电池的需求激增仍会增加本十年的钴总需求。
IEA 认为,为了满足既定政策情景下 2030 年的预计需求,需要 41 个镍矿和 11 个额外的钴矿——这是对当前项目管道的显着扩大。
“对于已宣布的承诺情景,到 2030 年需要 60 个镍和 17 个钴新矿(假设年均矿山产能为 38,000 吨镍和 7,000 吨钴)。”
在通过勘探确定可开采资源后,IEA 表示,矿山可能需要 4 到 20 多年才能开始商业生产。
再加上对新矿山的这一迫切需求,矿山开发时间表已缩短至长达 16 年,以进行必要的可行性研究以及工程和建设工作。除了开始商业生产所需的时间外,矿山通常需要大约十年才能达到铭牌生产能力。
IEA 报告称,满足 2030 年电池金属需求需要数百个新矿山(资料来源:国际能源署)
IEA 表示,除非提前提供足够的投资,否则上游矿产开采可能会导致严重的瓶颈。“如果宣布的新供应如期上线,那么到 2025 年,所有金属在既定政策情景中的电动汽车电池金属需求似乎都可能得到满足。”
如果中游加工跟不上快速增长的供应,这也无济于事。“此外,为了将其转化为电动汽车的部署,需要数十个阴极和阳极工厂、超级工厂和电动汽车生产厂,”报告称。
创新方法
IEA 建议创新的新提取和加工技术,如直接锂提取 (DLE)、高压酸浸出 (HPAL) 和从采矿废料中重新开采,可以在弥合新出现的供应缺口方面大有帮助。
“直接提取锂可以增加现有矿山的产量。它绕过了蒸发未浓缩盐水和化学去除杂质的耗时需求,”EIA 说。
“除了提供成本和交货时间优势外,DLE 还具有可持续性优势,并扩大了经济可提取锂供应的范围。”
然而,该技术尚未在经济上得到证实,尚未在该领域进行商业应用。
HPAL 为提高镍产量提供了解决方案。该工艺在高温和高压下使用酸分离来生产 1 级镍,用于使用红土资源的电池应用。
然而,这项技术并不是万能的。“HPAL 项目的资本成本通常是传统氧化矿石冶炼厂的两倍,大约需要四到五年才能达到产能,”IEA 表示。
“人们还担心 HPAL 对环境的影响,因为它经常使用燃煤或燃油锅炉取暖,因此排放的温室气体排放量是硫化物沉积物的三倍。”
IEA 还强调了混合氢氧化物沉淀 (MHP) 工艺,这是一种由红土生产的中间产品,可以以低成本精炼成电池所需的硫酸镍和硫酸钴。
MHP 还可以通过选择性酸浸工艺加工成镍和钴产品,这种工艺对环境的影响较小。