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據(jù)Mining.com網(wǎng)站報道,國際能源署(IEA)發(fā)布的一份報告預(yù)測,要滿足2030年關(guān)鍵礦產(chǎn)需求,全球電池和礦產(chǎn)供應(yīng)鏈需要擴(kuò)大10倍。
報告的結(jié)論是,要滿足2030年全球凈零碳排放目標(biāo),需要新建50多座鋰礦、60多座鎳礦以及17座以上的鈷礦。
為實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo),道路交通電動化將加速推進(jìn),由此帶來的關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)壓力與日俱增。IEA預(yù)測,2030年全球動力電池需求量將從目前的340吉瓦時增至3500吉瓦時。
“短期內(nèi)需要額外投資,特別是在采礦環(huán)節(jié),因?yàn)槠湎绕跍?zhǔn)備時間要比供應(yīng)鏈其他部分長。某些情況下,從初步預(yù)可行性研究到投產(chǎn)需要10年以上,并且還需要幾年才能達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能”,該報告稱。
預(yù)測的2020年代末礦產(chǎn)供應(yīng)量與IEA關(guān)于世界能源模型“既定政策情景”(STEPS,StatedPoliciesScenario)下的動力電池需求量一致。但是一些礦產(chǎn)比如鋰的供應(yīng)量到2030年需要增長1/3才能滿足同一能源模型中“公開承諾情景”(APS,AnnouncedPledgesScenarion)下動力電池的需求。
“例如,在APS情境下預(yù)測2030年供需缺口最大的鋰的需求將增長5倍至500萬噸,相當(dāng)于需要新建50座新的礦山”,報告稱。
目前,高鎳化學(xué)品為動力電池主流負(fù)極材料,預(yù)計這種趨勢還將持續(xù),到2030年,鎳將成為絕對需求增量增量最大的金屬。
鈷的情形剛好相反,因?yàn)殡姵刂圃焐滩粩嗟卦诮档外捄浚ㄉ踔恋?030年將推出無鈷電池),目的是降低成本以及ESG(環(huán)境、社會和治理)壓力。
盡管如此,報告仍發(fā)現(xiàn),本十年內(nèi)全球動力電池對鈷的需求量總體上增長。
IEA認(rèn)為,在STEPS情景下,要滿足2030年預(yù)測需求,需要新建41座鎳礦和11座鈷礦,遠(yuǎn)大于目前項(xiàng)目數(shù)量。
“在APS情景下,到2030年需要新建60座鎳礦和17座鈷礦,(假設(shè)鎳礦平均產(chǎn)能38000噸/年,鈷礦7000噸/年)”。
IEA發(fā)現(xiàn),經(jīng)過勘探確定可采資源量后,一座礦山正式投產(chǎn)需要4年至20多年。
目前,礦山要完成必須的可行性研究、工程設(shè)計和建設(shè)工作,前后開發(fā)時間可長達(dá)16年。除了正式投產(chǎn)需要時間外,礦山達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能也需要時間。
IEA認(rèn)為,上游礦產(chǎn)開發(fā)可能導(dǎo)致嚴(yán)重瓶頸,除非能夠順利推進(jìn)足夠投資。“如果宣布的新供應(yīng)能夠及時到位,在STEPS情景下,2025年動力電池金屬需求都能夠得到滿足”。
但是,如果中游加工不能跟上快速的供應(yīng)擴(kuò)大進(jìn)度也無濟(jì)于事?!耙虼?,為了轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱悠嚬?yīng),需要新建數(shù)十個電極材料、巨型電池和電動汽車生產(chǎn)廠”,報告稱。
IEA建議,為彌補(bǔ)不斷擴(kuò)大的缺口,從長期看需要創(chuàng)新采選技術(shù),比如直接提鋰法(DLE),高壓酸浸法(HPAL),以及廢礦再利用。
“直接提鋰法可以提高現(xiàn)有礦山產(chǎn)量。它克服了含量低的鹵水蒸發(fā)以及化學(xué)提純耗時的缺點(diǎn)”,IEA稱。
“除了成本和交貨時間優(yōu)勢外直接提鋰還具有可持續(xù)經(jīng)營優(yōu)勢,擴(kuò)大了可經(jīng)濟(jì)提鋰的資源范圍”。
然而,此項(xiàng)技術(shù)尚未得到經(jīng)濟(jì)上的驗(yàn)證,也未進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。
高壓酸浸法為增加鎳產(chǎn)量提供了解決方案。這種工藝在高溫高壓下利用紅土鎳礦通過酸分離來生產(chǎn)一級鎳。
然而,這項(xiàng)技術(shù)并不是萬能的?!癏PAL項(xiàng)目的投資成本通常是傳統(tǒng)氧化礦石冶煉廠的兩倍,而且大約需要四到五年才能達(dá)到產(chǎn)能”,IEA認(rèn)為。
“人們還擔(dān)心HPAL對環(huán)境的影響,由于經(jīng)常采用燃煤或燃油鍋爐供熱,因此溫室氣體排放通常是硫化物礦床的三倍”。
IEA還特別提到混合氫氧化物沉淀(MHP)工藝,這是一種由紅土生產(chǎn)的中間產(chǎn)品,能夠在低成本下生產(chǎn)電池所需的硫酸鎳和硫酸鈷。
MHP可以通過酸浸生產(chǎn)鎳鈷,對環(huán)境影響較小。