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美国实现气候目标面临关键矿产短缺的巨大挑战

2023-09-26 01:37 浏览:31

过去几年，美国采取了雄心勃勃的、改变游戏规则的气候行动。拜登政府设定了到2030年将温室气体排放量减半，到2050年达到净零，最近的立法——包括《减少通货膨胀法》、《两党基础设施法》和新提出的加强电动汽车采用的EPA法规——使美国与目标相距甚远。

但获得足够的关键矿物是美国低碳过渡的一项严峻挑战。

锂、石墨、稀土元素和钴等关键矿物是清洁经济的基本组成部分；它们用于风力涡轮机和太阳能电池板、电动汽车电池和电机、可再生能源传输等。目前，美国几乎所有的这些矿物都依赖进口。中国控制着关键矿物和稀土元素的加工，许多人认为这是对美国供应链安全的重大威胁。采矿的增加在国外和美国都构成了环境和健康风险，那里许多已知的关键矿产储量都位于土著土地附近。

这些问题让一些利益相关者想知道关键矿物的供应是否会成为美国实现其气候目标的主要瓶颈。美国现在必须采取行动，将这些风险降至最低，确保其供应链安全，并推动负责任地采购关键矿物。以下是需要知道的。

什么是关键矿物？

在美国，关键矿物是那些对美国国家或经济安全至关重要的矿物。这些可用于军事设备或推动经济的技术，包括风力涡轮机、太阳能电池板和电动汽车电池等清洁能源组件。要被视为“关键”，还必须存在该国无法获得必要数量的矿物的风险。

在2022年美国关键矿物清单中的50种矿物中，至少有10种对清洁技术转型至关重：锂、钴、镍、锌、铝、钕、钴、镝、铯、石墨等。

虽然美国地质调查局的名单中明显缺少铜，部分原因是美国铜储量很大，但加拿大等其他国家确实将铜列为关键矿物。

虽然美国地质调查局的名单中明显缺少铜，部分原因是美国铜储量很大，但加拿大等其他国家确实将铜列为关键矿物。

美国将有多少这些关键矿物。需要实现气候目标吗？

国际能源机构的一份报告发现，关键矿物的可用性需要大幅增加，以实现《巴黎协定》的目标，并避免气候变化的一些最严重影响。为了建立足够的清洁技术，将全球气温上升保持在1.5-2摄氏度（2.7-3.6华氏度），对镍、钴和石墨的需求预计将增长约20倍，而锂需求预计将增长到目前水平的40倍。对稀土元素的需求预计将翻两番。

美国将感受到这一全球挑战，因为它使用《降低通货膨胀法》来增加清洁技术的发展。该法案包括许多激励措施，以推动风能和太阳能等零碳能源的扩张；支持这些技术的国内制造的生产税收抵免；零排放能源发电和储存设施的投资税收抵免；激励美国人通过热泵等升级实现房屋脱碳；符合条件的电动汽车的税收抵免等。

扩大美国的可再生能源基础设施并将其与固定蓄电池耦合，将需要大量关键矿物，如锂、镍和钴。同样，向电动汽车的快速转变将取决于需要这些相同矿物质的新电动汽车电池。此外，随着该国总体上对电力的依赖增加，它将需要增加电力，这需要大量的铜和铝。

美国在哪里目前来源的关键矿物？

目前，美国没有开采大量脱碳所需的任何相关关键矿物。该国100%依赖外国进口12种关键矿物，包括石墨，超过50%依赖另外31种关键矿物的进口，包括稀土（95%）、钴（77%）和镍（56%）。

在未来（可能15-20年内），美国将能够依靠回收来替代开采很大一部分关键矿物。但在短期内（到2030年），这些矿物的流通量将不足以使回收成为一种可行的方法。此外，正在进行一系列研究工作，以便在不开采原始土地的情况下获得必要的矿物，包括从煤炭废料或硬岩矿尾矿中回收。但是，目前，全球这些矿物的开采和加工量已经为大幅增加做好准备。

《减少通货膨胀法》是否要求从国内采购关键矿物？

是的，在某种程度上。《降低通货膨胀法》明确要求国内采购关键矿物，仅用于其电动汽车税收抵免。其他清洁能源技术（如风能和太阳能）不需要使用国内采购的矿物就有资格获得投资税收抵免（ITC）或生产税收抵免（PTC）。然而，该法案提供了额外的10%的奖金，以激励公司将美国采购的关键矿物纳入所有类型的清洁能源成分中。

EV税收抵免的关键矿物采购要求

要获得《减少通货膨胀法》的清洁车辆税收抵免的全部价值（合格购买最高可达7500美元），车辆的部分关键矿物必须在美国或与美国有自由贸易协定的国家开采或加工。在北美回收的关键矿物也可以满足这一要求。在2024年1月1日之前投入使用的车辆必须包含至少40%的国内采购的关键矿物才能获得资格；这在2027年之前每年上升，之后所需的百分比为80%。

满足关键的矿产要求占清洁车辆税收抵免价值的一半。另一半要求一定比例的车辆电池组件是在北美制造或组装的。目前，电池必须包含至少50%的国产或组装组件；2027年后，这一比例将增加到90%。

此外，从2025年开始，关键矿物和2024年，电池组件，如果这些材料来自中国等“值得关注的外国实体”，则任何车辆都没有资格获得电动汽车税收抵免。

有一个例外，它为商用车提供了获得全额电动汽车信用证的途径，而不需要任何国内内容。

其他清洁能源技术的关键矿物采购

《减少通货膨胀法》还为国内制造和销售清洁能源技术的公司提供先进制造业生产税收抵免（AMPTC）。AMPTC是单位税收抵免，相当于制造商在国内生产和销售的每个清洁能源组件的生产成本的10%。

《减少通货膨胀法》将50种不同的关键矿物列为符合条件的“清洁能源成分”，这意味着公司在美国生产这些矿物时可以申请税收抵免（AMPTC）。税收抵免应用于关键矿物的生产没有逐步取消。

美国将面临什么挑战面对获得关键矿物？

当美国评估如何确保关键矿物的稳定供应时，它必须应对一系列挑战。两个最困难的是，中国控制了大部分的矿物加工能力，关键的矿产矿没有也不可能达到预期的零损害标准。

供应链脆弱性

一些美国利益相关者认为，中国在关键矿产市场的主导地位是对供应链的重大威胁。虽然中国在生产其中两种矿物方面只占据了市场，但加工情况却大不相同。中国加工了80%以上的稀土元素、60%以上的钴、50%以上的锂和30%以上的镍。

对供应链风险的恐惧是有充分根据的。例如，2019年，随着美中贸易战的加剧，中国威胁要切断对美国的稀土出口。2010年，为了报复日本持有一名在争议水域捕鱼的中国渔船船长，中国确实阻止了向日本出口稀土。这些政治驱动的销售限制导致了价格的大幅飙升。

在考虑如何解决中国的主导地位以及《降低通货膨胀法》的严格要求时，美国应该寻找机会，在国内和自由贸易协定伙伴国支持增加的采矿和加工设施。美国与包括澳大利亚、智利和秘鲁在内的几个高产国签订了自由贸易协定，但这些国家通常仍然向中国出口加工。与采矿相比，矿物加工的占地面积更小，环境风险更易于管理，并且可以更快地允许和建造加工设施。

采矿影响

就其性质而言，采矿不是一种零伤害活动。它对环境和当地社区构成重大风险，包括空气污染、水资源枯竭和污染以及生物多样性丧失。

采矿废物也会造成重大风险；例如，管理不当的废石（过载）会将酸性矿山排水系统释放到周围环境中，尾矿蓄水池（工艺废物）有时会泄漏并导致地下水污染。有时，会发生灾难性的尾矿坝故障，导致严重的环境损害，甚至造成人命损失。最后，还有与采矿相关的社会风险，例如犯罪增加和基于性别的暴力。

在某些情况下，邻近社区在历史上被剥夺了公民权，没有机会参与许可过程。这可能意味着他们对如何最好地构建项目或减轻影响的反对意见和/或见解可能没有得到充分考虑。土著社区可能特别容易受到扩大的关键矿产开采的影响，因为美国能源转型所需的很大一部分矿产储量位于美洲原住民保留地的35英里范围内。

如果一切顺利，如果一个矿场位于理想的环境中（例如，一个有充足水且洪水风险低的环境），理论上可以将影响定位到矿场，并避免影响附近的社区。此外，矿业公司可能会以医疗保健、获得淡水和高薪工作的形式为当地社区提供基本服务。

挑战在于，鉴于采矿作业的足迹，矿山运行的时间段（大约几十年），以及矿山通常必须永久管理的事实，很难让一切顺利进行。法律和许可必须得到充分的保护和执行；必须进行环境影响研究并解决所有相关风险；必须迅速注意到矿体成分的变化并加以解决，以防其转向危险元素的百分比要高得多；必须建立有效的管理系统；不得发生事故，如班轮故障、空气污染控制装置故障或野生动物入侵。

随着全球对关键矿产需求的增长，有效的监管和负责任的企业实践必须最大限度地减少环境退化，避免环境不公正，并解决与采矿相关的社会风险——包括为当地社区提供一个在这个过程中发表意见的论坛。

美国怎么能负责任地采购足够的关键矿物来实现气候目标？

人们普遍认为，在中短期内，有必要额外开采关键矿物，以支持清洁能源经济。估计表明，仅为了满足对电动汽车电池的需求，全球将需要300多座新矿山。

尽可能负责任地增加美国的采矿，并在国外培养负责任的做法，将有助于确保在最严格的标准下进行额外的采矿。《减少通货膨胀法》的关键矿产采购要求通过激励国内生产和帮助加强与志同道合的盟友的贸易关系，直接支持这两个目标。

鼓励国内生产并应对美国采矿挑战

国内生产关键矿物使美国能够确保管理采矿作业的高标准，并有助于实现政府创造高薪美国就业机会和解决气候危机的双重目标。此外，在美国开采含有重要矿物的电动汽车有资格获得《减少通货膨胀法》的清洁车辆税收抵免；这样，国内采矿将有助于鼓励在美国境内采用电动汽车。

美国几乎每个新矿山都需要根据《国家环境政策法》（NEPA）进行审查，包括制定环境影响声明，该声明考虑了从生物多样性到气候变化等一切的累积影响。美国还拥有强大的环境法网络——包括《清洁空气法》、《清洁水法》和《资源保护和恢复法》，这些法律管理矿山运营的各个方面，要求发放许可证，并规定州监管机构对运营的监督。最后，如果运营确实造成环境损害，国内矿山必须遵守财务保证要求，以提供清理基金。

重要的是要注意，这些监管和法定保障措施并不总是能解决所有潜在的问题。采矿可能会产生意想不到的后果，例如尾矿坝衬垫泄漏或关闭后形成的坑湖造成的地下水污染。这就是为什么美国和该行业必须专注于持续改进，并考虑新的和新的采矿机会，这些机会可以在努力提高关键矿物开采能力时将风险降至最低。

扩大国内采矿业还需要克服与开发新矿山相关的许可和诉讼障碍。这不是一件小事，因为美国的新矿山平均需要十年的时间来完成《国家环境政策法》的进程，并且可以再卷入《国家环境政策法》下的诉讼长达20多年。正在努力通过允许改革的立法；与此同时，增加对监督NEPA合规性的机构的资助，并鼓励所有相关机构（可能包括多个联邦机构以及州、部落和地方机构）的并行审查，这将有助于加快这一进程。

最后，拜登政府对采矿的支持被认为是喜忧参半的；一方面，它暂停了明尼苏达州北部采矿20年，并指定了内华达州的Avi Kwa Ame国家纪念碑，这可能会禁止在提出稀土项目的地方进行采矿。另一方面，它正在支持加州帝国谷的直接锂开采，并在过去两年中分配了数百万美元来支持稀土和锂项目。

支持在国外运营的美国和主要矿业公司提高业绩

由于美国没有足够的关键矿产储备来满足自身需求——并且由于可能需要十多年的时间才能将新的国内矿山投入生产——该国必须继续至少部分依赖进口。为了帮助确保这些进口产品得到负责任的采购，应鼓励来自美国和其他发达国家的公司在国外经营矿山。与小公司相比，在主要交易所公开交易的公司受到更高程度的监督，并且更有可能负责任地开展业务。

矿产安全伙伴关系（MSP）旨在促进全球关键矿产供应，部分方式是支持伙伴国公司按照最高环境、社会和治理标准开发采矿、加工和回收。该伙伴关系由13个成员组成，包括美国、加拿大、澳大利亚、几个欧洲国家、欧盟委员会、韩国和日本。这些国家正在考虑其公司可以由世界各地的公司交付的项目；他们希望在全球范围内确定大约12-15项投资，这些投资将涉及该行业的各个方面，从采矿到中游加工再到电池制造。矿产安全伙伴关系（MSP）包括指导性ESG原则，以确保更高的标准、更大的透明度和当地利益。

虽然矿产安全伙伴关系（MSP）提供了一种政府融资手段，因此为在国外投资的公司提供了一些保护，但这只会解决一小部分所需的供应链。仍然有必要减轻在不稳定的发展中国家运营的政治挑战，在这些国家，资产国有化是令人发扬的风险。

投资者-国家争端解决（ISDS）条款旨在提供一个中立和公正的程序，以解决国家与外国投资者之间的冲突。然而，200多名美国律师和经济学家对ISDS侵蚀国家主权并赋予公司推翻国内立法的“惊人权力”表示担忧。欧洲反对者还认为，ISDS可能会阻止国家当局通过法律来保护环境、健康和安全。美国贸易代表办公室应考虑提供缩减的ISDS条款，以解决资产已被或威胁被完全征用的情况，并要求投资者首先用尽当地法院——类似于美国-墨西哥-加拿大协议在2020年调整其ISDS条款的方式。

帮助制定负责任的国际采矿标准

美国还可以通过帮助制定统一的方法来确定关键矿产矿山的环境和社会绩效，来支持在国外进行负责任的采矿。

目前存在广泛的保证协议来规范采矿业的ESG绩效。一些标准是通过多利益攸关方的流程制定的，一些标准是由采矿业制定的，以进行自我监管，一些是在矿产品购买者的要求下制定的，另一些是通过多边政府参与制定的。这些涵盖了一系列不同的主题领域，可能需要也可能不需要外部保证。国际倡议的扩散增加了重复和不一致性的风险。

一直在努力协调这些标准并简化比较。美国和MSP应该考虑通过更全面地了解不同保证协议的价值，并对其进行透明分析，来支持这些努力。他们还必须认识到，鉴于管理采矿作业的国家和地方环境多种多样，不会有放之四海而皆准的解决方案。例如，公平钴联盟支持刚果民主共和国的负责任采矿，倡导基于持续改进的进步标准。这些标准可以考虑该国手工和小规模采矿的扩散以及推动这种活动的贫困循环。

像负责任的关键矿产供应链的MSP原则和美国这样的车辆。与赞比亚和刚果民主共和国的谅解备忘录应提供一系列考虑到当地情况的选项。适当地，MSP的指导原则没有认可单一的ESG认证框架，承认有许多标准正在继续发展。

评估负责任采购的另一个挑战是矿物的可追溯性。可能无法证明最终产品使用来自特定矿山的关键矿物——然而，电池部门正在努力做到这一点。

随着对关键矿物需求的增长，美国必须推动持续改进和负责任的采矿

随着美国对关键矿产的需求不断升级，重要的是要记住，这不是一场零和游戏。该国不仅必须寻求快速转向更绿色的能源，而且必须负责任地这样做，以确保过渡是公正和公平的。

美国可以增加关键矿物的开采，同时建立护栏，以尽可能减轻社会和环境影响。当国家和制造商决定从哪里进口矿物时，他们应该考虑以下因素，以帮助确定什么是负责任地采购的关键矿物供应：

采矿所依据的监管框架。采购商应该相信，遵守和执行强有力的环境法律法规是经营采矿、冶炼和精炼业务的重要组成部分。
存在供邻近社区表达关切的论坛，并在此过程中发表意见。
寻求经营矿山的公司的环境和社会跟踪记录，以及美国公司从中购买材料。
矿业公司在绩效报告方面的透明度；例如，他们是否根据外部保证协议进行报告，以及该报告是否由第三方保证。
关键矿物进入市场必须经过的过程。即使材料是在不产生供应链风险的国家开采的，购买者也必须评估这些矿物的精炼和加工地点以及加工设施的环境性能。
矿物开采是否使当地社区受益最大。购买者必须考虑采矿是否是一种仅开采的关系，或者是否有机会长期增加财富和知识。

这是一组需要解决的非常复杂和具有挑战性的问题，但潜在的好处是巨大的。

关键矿产开采为阻止不可持续的化石燃料文化提供了一个机会。虽然化石开采和燃烧将导致温室气体排放持续上升，但关键矿物开采的增加最终将为清洁的循环经济奠定基础，其中这些材料的回收和再利用成为常态。

通过在国内支持新的采矿作业和鼓励国外的可持续做法，美国可以帮助减轻负面的环境和社会成本，同时最大限度地提高这些关键矿物的经济和气候效益。

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