11月18日,國際能源署(IEA)發(fā)布特別報告《關(guān)鍵礦物的回收:擴大回收和城市采礦的戰(zhàn)略》,深入分析了在全球能源轉(zhuǎn)型中,關(guān)鍵礦物回收的重要性及其對清潔能源供應(yīng)安全和可持續(xù)性的影響。
報告指出,隨著全球向清潔能源系統(tǒng)的加速轉(zhuǎn)變,對銅、鋰、鎳、鈷和稀土等關(guān)鍵礦物的需求日益增加。這些礦物對于新礦和精煉產(chǎn)能的投資至關(guān)重要,尤其是在地理分布廣泛的地區(qū)。
報告闡述了回收利用在礦物供應(yīng)的安全性和可持續(xù)性方面的益處、幾種關(guān)鍵材料例如電池、銅回收的關(guān)鍵作用以及金屬回收的潛力等,分析了幾個跨領(lǐng)域問題存在的挑戰(zhàn),并提出了政策建議。
1、關(guān)鍵礦物回收利用現(xiàn)狀和前景
(1)盡管政策目標不斷提高,但到目前為止,再生材料的使用未能跟上材料消費增長的步伐。
以在所有電氣應(yīng)用中都起著核心作用的銅為例,二次供應(yīng)(包括直接利用的廢料)在總需求中所占的份額從 2015 年的 37% 下降到了 2023 年的 33%。同樣,同期再生鎳所占的份額也從 33% 下降到了 26%。主要的例外是鋁,得益于完善的廢棄物管理計劃和支持性法規(guī),其再生份額從 32% 略微上升到了 35%。
圖1 2015-2023 年選定材料的歷史回收投入率
(來源:IEA. Recycling of Critical Minerals)
(2)電池金屬的回收是一個新興的商業(yè)機會,且發(fā)展迅速。
盡管起點較低,但鎳、鈷和鋰等再生電池金屬的產(chǎn)量近期增長迅速。在評估回收所得金屬量相對于理論回收的原料量時,2023 年鎳和鈷的回收率飆升至 40% 以上,鋰的回收率達到 20%。2015 年至 2023 年間,再生電池金屬的市場價值也經(jīng)歷了近 11 倍的增長,其中一半以上的增長發(fā)生在過去三年。盡管電動汽車(EV)電池尚未能大規(guī)?;厥绽?,但這些發(fā)展態(tài)勢表明,如果出臺恰當?shù)恼呒畲胧?,擴大回收利用的潛力巨大。
(3)回收利用減少了對新礦山的需求,增強供應(yīng)安全性與可持續(xù)性。到2050年,在滿足國家氣候承諾的情景下,成功擴大回收規(guī)??梢詫π虏傻V活動的需求降低25-40%。加強關(guān)鍵礦物的回收利用能帶來可觀的經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展方面的益處。
在 已宣布承諾情景(APS)下,到 2040 年大約需要 6000 億美元的礦業(yè)投資,而要在 2050 年實現(xiàn)凈零排放則需要約 8000 億美元。如果不加大回收利用力度,這些金額將高出 30%,從而增加籌集必要資金的負擔(dān)。
在礦產(chǎn)資源有限且清潔能源技術(shù)部署程度高的地區(qū),回收利用帶來的能源安全益處最為顯著。
在歐洲APS情景下,到2050年,電池的二次供應(yīng)可滿足該地區(qū)約30%的鋰和鎳需求,明顯高于全球約25%的平均水平。這可大幅減少進口費用或國內(nèi)供應(yīng)的投資需求。
圖2 2023-2050 年已宣布的承諾情景和 2050 年凈零排放情景中鋰的二級供應(yīng)量和鋰總需求份額
(來源:IEA. Recycling of Critical Minerals)
(4)電池回收是提高整體礦物回收率的關(guān)鍵。目前,制造廢料在電池回收的原料中占主導(dǎo)地位,但這種平衡正迅速向報廢電動汽車電池轉(zhuǎn)移。
到2030年,制造過程產(chǎn)生的廢料仍占可用于回收的原料的三分之二。然而,從2035年起,報廢電動汽車電池和儲能電池將成為最大的原料來源,到2050年將占可利用原料的90%以上。鋰離子電池是推動對關(guān)鍵礦物需求增長的關(guān)鍵技術(shù)之一,但它們也有望成為金屬回收的主要來源。
更清晰明確的政策法規(guī)對于支持電池回收的推廣至關(guān)重要。缺乏明確、長期的法規(guī),包括二手電池和電動汽車的出口規(guī)則以及生產(chǎn)者延伸責(zé)任(EPR)的實施和執(zhí)行,都會給投資造成障礙。為政策法規(guī)提供長期的明確度對于增強投資者和回收企業(yè)的信心至關(guān)重要。
(5)擴大傳統(tǒng)行業(yè)報廢廢料的回收利用對于緩解關(guān)鍵礦物供應(yīng)壓力至關(guān)重要,特別是對于銅而言。
銅是一種廣泛應(yīng)用于各類電氣設(shè)備的關(guān)鍵材料,但供應(yīng)短缺的情況已初現(xiàn)端倪。到2035年,已宣布的項目僅能滿足“已宣布承諾情景”(APS)下70%的銅需求。
隨著從2030年左右起廢料量的激增,增加二次銅供應(yīng)的機會也在增多。預(yù)計到2030年,銅廢料的可獲取量將與消費量同步增長,之后將超過需求增長速度。強有力的政策行動能進一步提高二次銅供應(yīng)的占比。
自2015年以來,二次供應(yīng)在銅總需求中的占比一直停滯不前,但預(yù)計2030年后報廢廢料的激增將扭轉(zhuǎn)這一趨勢。在APS情景下,二次銅供應(yīng)在總需求中的占比(不包括直接利用的廢料)將從如今的17%提高到2050年的近40%,這凸顯了銅回收在緩解未來供應(yīng)壓力方面的關(guān)鍵作用。
(6)電子廢棄物、礦山廢棄物和磁鐵中金屬回收的潛力尚未充分挖掘。
2022年產(chǎn)生的電子廢棄物中,僅有四分之一被記錄為得到了妥善收集和回收利用。自2010年以來,全球電子廢棄物的產(chǎn)生量增長速度比收集和回收工作的速度快五倍,導(dǎo)致回收利用的電子廢棄物所占比例不斷下降。
在報告所評估的193個國家中,截至2023年6月,僅有80個國家制定了電子廢棄物相關(guān)法規(guī),這表明加強政策行動的空間很大。更嚴格的非法傾倒監(jiān)管和處罰措施、增強可追溯性以及改進預(yù)處理流程,都能顯著提高從電子廢棄物中回收關(guān)鍵礦物的效率。