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          實現能源轉型 銅資源夠用嗎?

          2017-11-29 13:00:20 人禾電子 143

          從傳統能源向可再生能源的轉型、從燃油汽車向電動汽車的過渡,將進一步刺激銅需求的增長。地球上的銅資源夠用嗎?我們從銅的歷史、現狀以及銅在未來所扮演的角色來看一看。

          歷史角度看銅業

          銅的歷史悠久,從字面上來說,它甚至有一個以自己命名的時代。銅的歷史最早可以追溯到公元前4500年到公元前3500年。早在那時,人類就已經開始使用銅來制作農業、生產工具和簡單的武器。隨后,有人偶然間將錫和銅混合在一起,發現了一種比銅更加牢固的材料——青銅時代就此誕生。當然,在這種合金材料中,銅依然是主要成分。

          幾個世紀以來,銅的影響力持續保持強勁。它良好的延展性使其成為古埃及水管的材料,大量應用于供暖和加熱系統;它極強的抗腐蝕性被古羅馬人用來制作萬神廟的屋頂,這也是當代大量建筑物都喜歡用銅作為屋頂的主要原因;它優異的導電性(僅次于銀)使其成為電氣布線系統中的首選導體以及發電設備的關鍵材料,同時也為太陽能加熱、大規模海水淡化設施和電動機創新設備提供支持。

          能源轉型階段的銅機遇

          在當前這個飛速變化的時代,我們正面臨從傳統的以化石燃料為主導的能源結構向新型的可再生能源轉型過渡,這在很大程度上影響了銅的需求量和使用量。從根本上來說,未來將會需要越來越多的銅。

          新能源發電技術,尤其是風能、海洋能和太陽能裝置——都是銅材需求十分密集的行業。1兆瓦海上風能裝置大約需要6噸銅;一個光伏發電廠每兆瓦就需要4噸銅,明顯高于燃油發電廠的1.1噸/兆瓦和核能發電廠的0.7噸/兆瓦。同時,能源系統的轉變也需要加大在輸配電基礎設施建設上的投資,這又進一步增加了銅的用量,比如在輸電網、變壓器、電力電子設備以及跨境輸電線路的應用等都需要大量銅材。在接下來的幾十年,銅將在各種新能源領域被廣泛使用。舉例來說,一輛典型的普通電動汽車含銅量為50~60千克,而傳統的以內燃發動機驅動的汽車的含銅量大約在20千克左右。

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          在能源的轉型過渡期,能源的使用效率也將影響著銅的用量。隨著熱泵和工業電熱設備的增加,零能耗建筑,建筑自動化系統,需求響應控制系統,儲能解決方案等相關項目的推進,銅的需求將進一步增長。結合所有這些設備設施,預計到2050年,歐盟新增的銅需求量累計將在2000萬噸上下。然而這一數量并不是絕對的,而是互相關聯的,分攤在35年的時間里,就意味著每年的銅需求量與當前的需求水平相比增加14%左右。

          當前銅儲備及未來可用量

          可用銅的總量是基于儲備量和資源量這兩個概念來統計的。儲備量是指已被發現、評估,并具有利潤價值的這一部分,當前的銅儲備量大約是7.2億噸。銅礦資源的數量更加巨大,不僅包括已經發掘的資源儲備,還有一部分尚待地質勘查進一步發現的礦藏,預計這部分總量將超過50億噸。除此之外,當前和未來的資源開發機會將會增加銅的儲備量和資源量。比如未被計算在內的深海結核礦以及大量海洋多金屬硫化物。換句話說,我們將有大量的銅礦資源來填補能源過渡階段帶來的這部分銅需求增量。然而,以上這些數值仍然不夠全面,銅作為金屬本身的一大重要財富——100%可回收性,將在能源過渡階段發揮巨大作用。

          我們都知道金屬可以被回收再利用,但是銅金屬和其他金屬相比最大的一張王牌是,它是少數可以100%重復循環利用的金屬。而且,再次加工生產之后的銅在質量和性能表現上沒有任何損失和影響。

          在銅的回收加工過程中,其能源效率也非常之高,比原始開采加工的能耗低了80%~90%。在過去的幾十年里,歐盟國家中約有一半的銅都是回收再生產的,且這一比例還在繼續增加。據估計,1900年后生產的5.5億噸銅中,有2/3仍在使用。這些數量龐大的含銅產品以各種各樣的形式存在于終端用途中,相當于20年的銅礦產量。

          銅不是鈷或是銦

          鈷、銦、鉭、鈮、稀土和其他27種金屬元素被歐盟委員會評定為重要的稀缺原材料,它們是高科技、綠色及軍事防御應用中至關重要的元素,其供應受政治和經濟因素的驅動非常之大。在應用領域,這些材料的供應市場和終端使用路徑在過去的幾十年里經歷了巨大的變化。這些變化深刻影響著它們的價格,也因此增加了未來先進技術對這些材料的依賴和關注。

          而銅不是這樣具有決定性作用的金屬,而且從它的資源總量和可回收性來看,銅也不太可能成為這類金屬。作為一種成熟的原材料商品,它在倫敦和其他各大金屬交易所交易,其價格由相應的市場機制決定。此外,銅的儲備分布于世界各個不同的國家和地區,因此不是某一個國家或者經濟體就能決定它的數量乃至價格的。而許多稀有金屬限定在某一個特定的國家或地區,這就很容易導致價格波動,引發供應安全方面的問題。

          盡管能源的使用面臨轉型升級,銅的需求量持續上升,但地球上總體的銅資源量以及銅100%可回收的特性,已經很清晰地表明了不管是現階段還是不遠的未來,它的數量都十分充足。當然,每種金屬都面臨挑戰,銅作為商品已經有非常穩固的價值產業鏈和回收產業鏈。它具有很好的可持續性,并隨著技術的進步不斷改進。它是循環經濟的驅動力,在經濟層面,銅固有的價值是循環利用的內驅力;而在循環利用層面,銅作為載體金屬(比如貴金屬的載體),又反過來保證了其更高的回收價值。能源過渡計劃中的銅到底夠用嗎?答案已經不言而喻。

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