与传统能源系统相比，新型电力系统对铜、锂、钴、镍、稀土等矿产资源的依赖明显增强，新型电力系统建设将推动关键矿产资源需求出现结构性增长。
战略性关键矿产关乎新兴产业发展，是资源安全保障的重中之重。国网能源研究院日前发布的研究数据显示，预计到2030年，新型电力系统的累计矿产需求将增至目前的4倍，至2060年扩大至18倍。不同类型清洁能源技术对矿产资源的需求存在差异，到2060年，各类清洁能源技术对铜、铬、钼、锌、稀土、硅累计需求量将比2020年增长10倍左右，锂、钴、石墨的累计需求量是2020年的100倍左右。
清洁能源技术涉及的关键矿产资源不仅是保障新型电力系统发展的重要物质基础，而且将成为影响低碳能源技木发展路线选择、能源电力“双碳”转型的新边界和新约束。
如何理解新边界和新约束？业内受访人士这样解释：“假设国内关键矿产资源产量保持现状，考虑其对外依存度保持在75%以下，锂、钴将成为清洁能源技术发展的严重短板”“国内钴、铜储量明显不足”“镍远期可能也会消耗殆尽”……
转型助推关键矿产资源需求增长
与传统能源系统相比，新型电力系统对铜、锂、钴、镍、稀土等矿产资源的依赖明显增强，新型电力系统建设将推动关键矿产资源需求出现结构性增长。
“矿产资源对新型电力系统的支撑作用将愈加明显。”国网能源院能源战略与规划研究所研究员龚一莼对记者表示，风电、光伏发电需要一定的材料设备载体，如太阳能电池板、风力涡轮机、耐高温高压材料等，这些载体需要大量金属和非金属矿产资源，因此与煤炭、气电等传统能源相比，新型电力系统对矿产资源的依赖明显增强。
据IEA统计，电动汽车所需矿产资源是传统汽车的6倍，陆上风力发电场所需的矿物资源是燃气发电厂的9倍，预计未来新型电力系统产业将成为矿产资源市场的主要消费领域。
卓创资讯镍行业分析师王依接受记者采访时表示，在新型电力系统发展中，镍主要应用于电池动能领域，三元材料电池的高速发展以及三元材料电池高镍化的持续发展，确实是近几年镍市场消费端的最大亮点。“从目前镍市场的供需现状看，短期镍矿资源产量保持增加态势。”
“国内铜的应用主要在电力、家电等行业，其中约51%用于电力。受益于能源转型、清洁能源发展，铜在新能源汽车、风电以及光伏等行业的应用增加，带动铜的需求有所增加。”卓创资讯铜行业分析师王军伟告诉记者，“新能源汽车用铜主要集中在线束、电池、电机及电力电子器件等部件，光伏产业用铜量主要集中在传导的电线、电缆中。另外，逆变器、变压器等也需要铜。”
卓创资讯研究数据显示，预计到2025年，全球光伏新增装机量可达425GW。按1MW光伏使用5.5吨铜计算，预计2025年光伏产业将带动铜需求量234万吨。按照海上风电每兆瓦消耗15吨铜、陆上风电每兆瓦消耗5吨铜计算，预计2025年风电领域将带动铜需求量110万吨。
矿产资源需求呈现结构化差异
值得注意的是，不同的清洁能源技术对矿产需求不同，部分矿产资源或成为新型电力系统转型发展的新约束。
“电化学储能和电动汽车是推动矿产需求增长的主要驱动力。”龚一莼向记者表示，“若叠加新能源汽车发展需求，未来我国新型电力系统所需的钴、铜、镍极大可能在 2030 年后的不同时期依次出现短缺危机，亟需从全局统筹兼顾关键矿产资源的开发利用，避免寅吃卯粮。”
王依也表示，新型电力系统的持续发展，对各种矿产的需求存在差别，单纯从对镍资源的需求看，目前全球新能源行业在整个镍行业消费中的占比为10%左右。“尽管现在有增加趋势，但受三元材料电池本身的性能限制，以及碳酸锂电池的竞争，预计短期新型电力系统的发展还不足以影响镍市场供大于求的现状，尤其是2022年印尼青山高冰镍产线正式投产后，二级镍供应进入供应过剩局面。所以，短期镍矿供应无缺口。”
“值得关注的是，我国镍矿资源匮乏，镍矿对外依存度超过70%，尽管中资企业加速海外建厂，但海外政策存在不可控性，国内新能源企业对此要重点关注，及时做好紧急情况预案。”王依建议。
提升关键矿产资源供应链韧性
如何保障新型电力系统建设所需的矿产安全？受访人士一致认为，立足我国能源转型实际情况，认识关键矿产资源供需形势，可建立涉及关键矿产资源供应链韧性评估框架，提前研判矿产供应链风险，提升产业链自主可控能力。
“要统筹协调不同领域的用矿需求，提前面向国际市场配置资源，布局自主可控矿产资源供应链。”龚一莼建议，一方面，要定期评估不同领域矿产需求，重视可能出现的全国矿产消费结构性变化，优化国内矿种勘查布局，可以新型电力系统产业链上游重要矿产资源为重点，建立以产品储备为主、产能和产地储备为辅的矿产资源储备体系。另一方面，可在全球范围内开展新矿山资源及运输线路投资布局，构建全球供应链保障体系，全面融入国际战略性矿产资源经济新格局。
“此外，要促进产品创新和材料替代创新，降低矿产资源开发的利用成本，寻找可替代的原材料，减少或消除对部分关键材料的需求，打造多元供应体系。”龚一莼说。
王军伟也指出，铜矿项目发现、勘探与研究约需要13.4年时间，研究结束至矿山建设需要1.9年，从建设到投产需要3.2年，从发现到投产大约需18.5年，从研究结束到投产约5年。“2016年以后，资本开支下滑将阻碍供给端增长，因此最大的不确定性在于全球铜矿的供应，即如何在扩大冶炼产能的同时保证原料供应的稳定性。面对当前铜矿供应现状，国内开采成本相对偏高，加大海外矿的资本投入，扩大海外权益矿份额，既能保障资源的市场竞争力，又能保障供应的稳定性，更符合当前矿山资源供应体系现状。”
