8月27日和28日，笔者有幸受邀，参加了两场非常重要的研讨。
一场是由清华大学碳中和研究院、清华大学环境学院、英国剑桥大学工程系与谢菲尔德大学工程系联合主办，清华大学环境学院生态环境人工智能研究中心承办的“中英动力电池碳足迹与资源供应风险”研讨会，笔者做了一个有关欧盟电池产业政策分析的主题发言。
另一场是WWF世界自然基金会（瑞士）北京代表处和中国电力企业联合会主办，2024中国新能源汽车充换绿电地图发布会。笔者主持了圆桌“产业链中和下的国际合作：绿电绿证机制互认“，与北京电力交易中心、清华大学能源互联网研究院、大众汽车、欣旺达以及博萃循环的各位专家学者，共同探讨了可再生能源、供应链管理、充换电及关键原材料资源等话题。
这两场活动，都涉及到了一个共同的话题，用圆桌嘉宾，博萃循环CEO林晓博士的话来概括，就是：
“能源独立，不能从依赖石油，变成依赖关键原材料，因为这样其实还是没有实现独立。所以新能源体系下的能源独立，要加上资源独立。”
笔者近期也在学习关键原材料的一些知识，对这句话感触颇深。
在全球实现碳中和目标和能源转型的驱动下，可再生能源得到了前所未有的发展机遇，全球主要国家几乎都制定了支持可再生能源发展的政策。但是，当谈论能源独立和能源转型时，至少对笔者个人而言，之前关注得更多的是如何应对可再生能源的间歇性和波动性，如何促进可再生能源电力的使用和消纳，而对关键原材料供应链安全这一关键议题，坦白说，之前关注得还是不够多。
对于关键原材料的定义和清单，其实全球没有统一的标准，整体来看，美国和欧盟几乎都将关键原材料描述为“非燃料矿物、元素、物质或材料，具有较高的供应链中断风险”（美国）；“作为许多工业价值链的开端，通常是可再生能源、数字产业、航空航天和国防等一系列战略部门不可或缺的投入”（欧盟）。铜、镍、锂、锰、钴、天然石墨等均在美欧的关键原材料清单中。
关键原材料供应链的安全性与经济性，对于可再生能源和电网而言至关重要。由于铜、锂、镍、钴和稀土元素等是电网、风机、电动汽车、动力电池的重要组分，可再生能源的发展必然会拉动关键原材料的消费。根据IEA在2024年的统计数据，自2010年以来，随着可再生能源在新投资中所占份额的上升，新发电量所需的平均矿物资源量增加了 50%。
所以，可再生能源发展模式下推动能源转型和独立，其实远比化石能源为主的传统时代更为复杂，不仅是因为可再生能源天生具有的波动性和不稳定性，更是由于可再生能源的发展，与全球的关键原材料供应链安全息息相关。
全球的采矿业分布不均，是影响关键原材料供应链安全的最重要因素之一。关键原材料的全球储备量有限，价格与产地分布不均，生产与加工环节呈现出明显的集中度。锂、钴、锰等资源主要集中在非洲、南美、澳洲等区域，我国已成为全球最大的矿产进口国、加工国和消费国，而在最终消费环节，欧美国家对部分关键原材料的最终消费占比较高。因此，对于不同的国家而言，面临不同的供应链风险。
图：电动汽车产业链中的锂贸易流，联合国贸发会议（UNCTAD）
图：电动汽车产业链中的钴贸易流，联合国贸发会议（UNCTAD）
举例来说，我国在多个领域关键原材料占有优势，是稀土、钨、钼、镓、锗、石墨等矿产的重要供应者，但在铜、铝、镍、锂、铬、钴等矿产上高度依赖进口。随着制造业对关键原材料需求的上升，在外部环境的不断变化下，高度依赖进口的关键原材料供应仍然面临不小的风险。一方面，上游资源国可能将矿产强制国有化，或加大对关键原材料出口的限制，支持在本地建设加工产能；而下游消费地区，如欧盟、美国和日本等区域，正通过国家结盟、加强对于关键原材料的循环化利用，以及技术优化的等方式，减少对中国的关键原材料依赖，可能也会影响中国对部分关键原材料的加工产能优势。
对欧洲等其他主要消费市场而言，在本土资源不足的情况下，则面临着发展本土可再生能源制造业与削弱关键原材料对外依存度之间的矛盾：欧盟的环境保护政策与关键原材料本土化生产政策间存在矛盾，本土加工的成本高昂问题难以解决，欧洲内新建产能速度跟不上市场需求的增长速度，依赖回收产能也无法完全满足市场等。欧盟审计院在2023年发布的对欧盟电池产业政策的特别报告中，明确提出了，欧盟未来可能面临很严重的关键原材料短缺。
当然，最直观反映市场供应链安全稳定以及供需关系的，还有原材料价格，并且，价格的变动，影响的不只是电动汽车、电池这样的制造业，还会影响电网等能源基础设施的建设。但当前，全球部分关键原材料价格呈现较大的波动性，并且难以预测，以铜为例，笔者受林晓博士分享启发，查阅了近五年的铜价走势，发现铜价自2020年后，几乎一直处于较高位震荡的态势，这说明了宏观经济、气候变化、地缘政治、矿产开采等多个因素，都会对铜价产生复杂且难以预测的影响。而可再生能源的发展离不开电网的投资建设和升级，但铜价的高位震荡可能对电网等能源基础设施的建设和投资造成影响，成为制约可再生能源发展和消纳的因素。
图：铜期货价格，来源：trading economics
由此看出，全球的关键原材料供应链正处在复杂多变的局势之下，为了确保能源转型不受关键原材料供应链安全的影响，部分国家近年来频繁出台与之相关的战略或政策，比如欧盟，笔者在之前欧盟电池产业政策逻辑思考文章中写过，欧盟电池法案的政策核心是两件事，一是制造业供应链生产的本土化，二是关键原材料工业的本地化。事实上，欧盟在更早的2018年，提出可持续交通战略的时候，已经将保证关键原材料的供应链安全置于首要实施位置，并在俄乌战争后有了进一步的强化和升级。当然，欧洲的关键原材料清单不仅仅覆盖了能源领域发展所需的原材料，还涵盖了航天、通信、国防、工业等多个领域所需原材料。
图：欧盟的电池产业政策梳理，图笔者自制
在大力发展可再生能源的过程中，各国虽然努力摆脱对化石燃料的依赖，同时也产生了新的对关键原材料的依赖，但真正的转型和独立，势必不能用“新的依赖”去代替“旧的依赖”，也不能让对外依存度高的风险从化石燃料转向关键原材料。因为多数关键原材料的资源分布情况比煤、石油和天然气等燃料资源的分布更加的集中和不均，气候变化、价格波动、供应短缺和地缘政治等因素都可能对现有的供需格局造成扰动，并且这样不稳定的、复杂的扰动并非是短期存在的，而是各国在建设适应可再生能源发展的电力系统的过程中，需要进行长期应对和解决的挑战。
而应对挑战和减少依赖的方式，除了常提到的海外投资、内部建设产能、丰富矿产供应来源等“开源”方式外，还应当尽量“节流”，一方面加强资源的回收和再利用体系建设，形成资源循环池，提高对产业发展的支撑；另一方面，通过技术优化和提升，减少在产品中对关键原材料的使用量。通过以上方式，降低对外依存度，减缓国际关键原材料价格波动对供应链可能造成的冲击。
回到观点，能源独立，不能从依赖煤、石油和天然气，变成依赖关键原材料，可再生能源发展体系下的能源独立，终点之一仍是资源独立。如果不能化解关键原材料等资源的供应链风险，则永远都难以完成真正的转型；相应的，做到了资源独立，才能为国家能源发展的安全、独立和低碳转型目标奠定最重要的基础。
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