11月18日,國際能源署(IEA)發(fā)布特別報告《關鍵礦物的回收:擴大回收和城市采礦的戰(zhàn)略》,深入分析了在全球能源轉型中,關鍵礦物回收的重要性及其對清潔能源供應安全和可持續(xù)性的影響。
報告指出,隨著全球向清潔能源系統(tǒng)的加速轉變,對銅、鋰、鎳、鈷和稀土等關鍵礦物的需求日益增加。這些礦物對于新礦和精煉產能的投資至關重要,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的安全性和可持續(xù)性方面的益處、幾種關鍵材料例如電池、銅回收的關鍵作用以及金屬回收的潛力等,分析了幾個跨領域問題存在的挑戰(zhàn),并提出了政策建議。
1、關鍵礦物回收利用現狀和前景
(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。
以在所有電氣應用中都起著核心作用的銅為例,二次供應(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,如果出臺恰當的政策激勵措施,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%。加強關鍵礦物的回收利用能帶來可觀的經濟和可持續(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。
在礦產資源有限且清潔能源技術部署程度高的地區(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供應的投資需求。
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鍵。目前,制造廢料在電池回收的原料中占主導地位,但這種平衡正迅速向報廢電動汽車電池轉移。
到2030年,制造過程產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鍵礦物需求增長的關鍵技術之一,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)則以及生產者延伸責任(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鍵礦物供應壓力至關重要,特別是對于銅而言。
銅是一種廣泛應用于各類電氣設備的關鍵材料,但供應短缺的情況已初現端倪。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,增加二次銅供應的機會也在增多。預計到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的占比。
自2015年以來,二次供應在銅總需求中的占比一直停滯不前,但預計2030年后報廢廢料的激增將扭轉這一趨勢。在APS情景下,二次銅供應在總需求中的占比(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壓力方面的關鍵作用。
(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生量增長速度比收集和回收工作的速度快五倍,導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處理流程,都能顯著提高從電子廢棄物中回收關鍵礦物的效率。
就稀土回收來說,目前,從永磁體中回收稀土的規(guī)模有限,但電動汽車和風力發(fā)電的興起為加大回收力度帶來了巨大潛力,但要提高回收率還需更針對性的經濟激勵措施。此外,采礦每年會產生約1000億噸廢棄物。到2030年,累積的廢棄物量將比2020年的水平增加近90%,從礦山廢棄物中回收礦物為將環(huán)境負擔轉化為寶貴資源提供了機會。
(7)政策勢頭正在增強,新政策和法規(guī)不斷涌現。
根據IEA的關鍵礦物政策追蹤器,自 2022 年以來,全球已經出臺了 30 多項與關鍵礦物回收利用相關的新政策措施。這些政策一般可分為四類:戰(zhàn)略計劃、EPR、財政激勵措施和跨境貿易法規(guī)。
當今,發(fā)達經濟體和發(fā)展中經濟體在回收率方面存在巨大差距。就電子廢棄物(e-waste)而言,發(fā)達經濟體的回收收集率明顯高于新興經濟體和發(fā)展中經濟體。亞洲和拉丁美洲發(fā)展中經濟體的回收收集率低于 5%,非洲僅為 1%,自 2010 年以來幾乎沒有改善,而日本和韓國的回收率為 30%,歐洲和北美則為 40% 至 50%。
支持發(fā)展中經濟體加強回收收集和回收利用基礎設施建設,并進行技術和技能轉讓,有助于防止廢棄物被填埋,同時促進這些地區(qū)的經濟發(fā)展。
2、 當前的挑戰(zhàn)
(1)回收業(yè)務可以實現盈利,但創(chuàng)新的定價方案和商業(yè)模式是提高經濟可行性的關鍵。諸如收費制回收和收益共享等新模式可為回收商提供更好的經濟穩(wěn)定性,并鼓勵長期投資,尤其適用于磷酸鐵鋰(LFP)電池。
(2)新技術有望提高回收效率。
先進分揀、新型化學和物理工藝以及新的質量控制方法等新興技術有助于克服回收率低和材料損失的挑戰(zhàn)。2017年至2022年期間,鋰離子電池回收專利年均增長率為56%,2022年至2023年期間,對電池和廢棄物回收的風險投資大幅增加。政策激勵以及研究機構與行業(yè)之間的合作對于將這些有前景的技術推向市場至關重要。
(3)各國正在采取行動規(guī)范廢料貿易,以減少不受管控的廢料流失并激勵國內回收能力。
除了國家法規(guī)外,諸如《巴塞爾公約》和經濟合作與發(fā)展組織(OECD)關于控制廢物越境轉移的決定等國際廢物協(xié)定也在不斷加強對越境廢物貿易的控制。這些措施將有助于確保出口的廢料在進口地區(qū)得到妥善回收和可持續(xù)處理。
(4)回收并非沒有環(huán)境和社會影響。
電池回收管理不善可能導致廢渣污染、水污染和有害排放。雖然各種自愿性標準正在涌現,但在社會和治理方面仍存在重大差距,需要努力加強現有的回收標準??勺匪輽C制可讓利益相關者核實材料是否按照最佳實踐進行采購和回收。此類機制也可讓消費者青睞環(huán)境和社會績效更高的回收商。
(5)政策制定者需要超越回收范疇,融入更廣泛的循環(huán)經濟原則。
回收之外的機會包括循環(huán)產品設計、維修、翻新、再利用和重新利用。循環(huán)設計原則體現了延長產品使用壽命并便于在產品報廢時更易回收的重要性。通過采取考慮整個產品生命周期的整體方法,政策制定者、行業(yè)利益相關者和消費者可以為關鍵礦物的使用創(chuàng)造更可持續(xù)的途徑。
3、政策建議
報告提出9項關鍵行動計劃,雖然所有政策領域都很重要,但具體要采取的政策行動組合會因國家或地區(qū)而異。
(1)制定詳細的長期政策路線圖。
設定清晰的目標和過程里程碑,以明確政策方向并為投資者提供更大的確定性。政策制定者必須采取的關鍵步驟是,基于科學依據為回收率以及需要用于下一代產品和技術的再生材料最低產量設定明確目標。同樣重要的是要說明如何將這些目標轉化為實際行動。此外,鼓勵投資的努力應與涵蓋技術創(chuàng)新和可持續(xù)性標準的廣泛戰(zhàn)略協(xié)同推進。
(2)協(xié)調廢物管理和回收利用政策以發(fā)展高效的二級市場。
促進國際合作以減少貿易壁壘并將無管控的廢料流失降至最低。這包括制定統(tǒng)一的廢物分類方法、監(jiān)控二手商品(特別是乘用車和報廢電池)的貿易,以及對向新興經濟體和發(fā)展中經濟體(EMDEs)非法交易或出口未經處理的廢物(如電子廢物)進行嚴格處罰。
例如鋰離子電池廢料和黑色物質在國際協(xié)定以及不同司法管轄區(qū)中的分類不明確,企業(yè)在出口國和進口國面臨著依據不同國家法規(guī)開展運營和貿易的挑戰(zhàn)。制定詳細且實用的特定物質分類標準或為黑色物質制定專門代碼。
(3)利用激勵措施和強制要求強化國內基礎設施。
通過經濟激勵措施鼓勵國家和區(qū)域層面對回收能力進行投資。在國家甚至地方層面規(guī)范廢物收集和分揀,是確保強大的國內回收基礎設施的關鍵第一步,但該方法必須根據每個國家現有的廢物管理能力進行定制。除了收集環(huán)節(jié),通過經濟激勵措施也有助于強化回收基礎設施。此外,還需要對整個價值鏈進行投資。
(4)鼓勵可追溯性、標準和認證以促進回收材料的消費。
回收行業(yè)的發(fā)展得益于透明度和國際最佳實踐。政策制定者可以鼓勵采取協(xié)調一致的方法,確保各項標準之間的互操作性,并與國際框架和最佳實踐保持一致,特別是那些需要多方利益相關者協(xié)作的情況。此外,他們可以制定政策,要求私營企業(yè)采用負責任的處置做法,并在EPR框架內鼓勵采用可追溯系統(tǒng)。
(5)為技術創(chuàng)新、研發(fā)和勞動力培訓提供有針對性的財政支持。
確保對更高效的流程、推廣成熟技術以及培訓適應新能源經濟的勞動力隊伍持續(xù)提供支持。政府可通過為項目提供撥款、激勵措施和支持來引導投資流向,從而發(fā)揮關鍵作用。
公共和多邊金融機構可在擴大項目可用資金規(guī)模方面發(fā)揮多種作用。研發(fā)工作應聚焦于解決關鍵礦物回收中的關鍵挑戰(zhàn),包括提高低濃度礦物的回收率、降低回收流程的能源強度和環(huán)境影響、為新興技術開發(fā)新的回收方法以及促進從礦山廢棄物中更有效地回收礦物等。
(6)加強新興和發(fā)展中經濟體的回收系統(tǒng)。
引入新的技術和金融工具以支持在最易受不當廢物管理影響的地區(qū)進行投資。防止非法廢物進出口的措施是解決這一問題的第一步,還要向這些地區(qū)進行技能和技術轉移,并確保這些地區(qū)在所有影響其未來的全球性問題對話中擁有公平的話語權。
(7)解決數據和信息差距。
獲取可靠且詳盡的數據對于做出高效的政策和投資選擇至關重要。國際組織和機構可以在協(xié)助國家和區(qū)域政府制定數據收集策略、分享最佳做法以及提供平臺以便公開獲取此類數據等方面發(fā)揮關鍵作用。可以將特定材料回收率納入要求回收商和受EPR計劃約束的實體進行信息披露的法規(guī)之中。
(8)采用回收以外的整體方法。
產品設計、再利用、維修和翻新在確保可持續(xù)的礦物價值鏈方面可發(fā)揮重要作用。要實現關鍵礦物價值鏈的真正可持續(xù)發(fā)展,需要超越回收利用的更廣闊視角,這始于消費者需求管理、資源效率以及循環(huán)產品設計。
(9)解決回收商的環(huán)境、社會和治理(ESG)問題。
必須識別、最小化并減輕環(huán)境、社會和治理(ESG)影響,以助力打造可持續(xù)且負責任的供應鏈。
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