电动汽车制造商面临“镍难题”——《华尔街日报》
Jon Emont / Photographs by Ulet Ifansasti for The Wall Street Journal
在电动汽车行业,这一困境被称为"镍的难题"。
为生产电动汽车电池,企业需要开采并精炼大量镍矿。然而从地下开采镍矿并将其转化为电池可用材料的过程,对环境影响尤为恶劣。获取镍矿意味着要砍伐大片雨林。精炼过程需要高温高压,属于高碳排放工序,还会产生难以处理的废渣浆。
镍问题折射出电动车行业更大的矛盾:尽管从长远看电动汽车比传统汽车对环境的破坏更小,但其制造过程却会造成重大环境危害。
这一挑战正在印度尼西亚矿产丰富的群岛上演,这里是全球最大的镍矿产地。这些矿床并非深埋地下,而是位于地表浅层,被连绵重叠的森林覆盖。开采镍矿既简单又经济——但前提是必须先清除森林。
名为Hengjaya的印尼矿场五年前获准将业务扩展至一片面积近乎纽约中央公园三倍的林区。该矿场的澳大利亚所有者Nickel Industries表示,2021年的雨林砍伐导致相当于5.6万吨二氧化碳的温室气体排放。根据《华尔街日报》基于美国环保署数据的计算,这大约相当于1.2万辆传统汽车行驶一年的排放量。
镍业公司表示,其清理的林地此前因非法砍伐已遭破坏,因此印尼政府才允许在该地进行采矿。该公司称其致力于土地复垦,包括种植超过200万棵树,并指出这些努力已获得印尼政府颁发的环境管理奖项。
“遗憾的是,包括我们在内的所有露天采矿作业都需要清理土地,”公司可持续发展经理穆赫塔扎尔(许多印尼人仅使用单名)表示。他称,镍在环保电池中的应用抵消了这种负面影响。
哈利达加工厂的一名工人。特斯拉在4月报告中指出,由于矿物开采和精炼过程,电动汽车制造阶段产生的排放量高于传统汽车。但该公司表示,电动汽车行驶不到两年,其总排放量就会低于同级别内燃机汽车。
报告称,在制造某类常见电池单元产生的碳排放中,镍的占比超过三分之一——超过其他任何矿物或生产环节。
新来源
2018年前,电动汽车使用的镍主要产自加拿大、俄罗斯等非赤道国家。这些地区的硫化镍通常品位更高、更易加工。但这类通常位于地底深处的矿山开发成本高昂且耗时。
汽车行业高管们曾担忧镍资源不足,难以满足电动汽车需求的迅猛增长。在人权组织和记者报道刚果民主共和国钴矿普遍存在童工现象及矿工面临危险境况后,他们已逐步弃用另一种电池原料——钴。汽车制造商通过增加镍含量调整电池配方,减少钴的使用。
特斯拉首席执行官埃隆·马斯克在2020年财报电话会议上表示:“所有矿业公司请注意,请加大镍开采量”。随着需求激增,镍价随之飙升。
彼时,中国企业已着手开发一个储量丰富但开采难度大的镍矿源。
数百万年前,构造板块在如今的印度尼西亚东部碰撞,将富含矿物的海底抬升至地表,形成了今日的镍矿宝库。该地区被热带雨林覆盖,生长着特别适应富镍土壤的植物群。许多特有生物仅存于此,如将卵埋在地热加热土壤中的粉胸冢雉,以及全球最小的野生牛种倭水牛。
但此处发现的红土镍矿并不特别适合电动汽车。中国企业专注于通过高压酸浸(HPAL)工艺将此类镍转化为电池材料。该技术虽存在数十年,但一直存在技术缺陷。
若中国科学家和工程师能实现规模化生产设施建设,将有力推动电动汽车转型。
这正是2018年中国力勤资源与科技向印尼矿业公司哈利达集团提出的合作构想,当时两家公司正商讨建立印尼首家高压酸浸(HPAL)工厂。此类投资受到印尼2020年颁布的出口禁令政策激励,该政策禁止原镍出口并强制要求国内加工。
截至2021年,至少还有两家中国企业宣布了投资数十亿美元的镍加工厂计划,更多企业正在起草提案。这些项目迅速推进。
据伦敦大宗商品商业情报机构CRU数据显示,去年印尼供应了全球电动汽车电池所用镍原料的约半数,而2017年其占比还介于零到5%之间。CRU预测到2027年这一比例将超过80%。
镍矿热潮引发了紧迫的新环境问题。HPAL工艺需将镍矿浸入硫酸,并在超400华氏度高温高压下处理。这种方法产生的碳排放量是加拿大和俄罗斯硫化镍开采加工的两倍。国际能源署指出,另一种常用燃煤炉处理红土镍矿的方法,其碳强度更高达六倍。
奥比岛上的镍矿开采现场。企业还面临加工废料处理难题。在热带国家安全封存废料尤为困难,频繁的地震和暴雨会破坏土壤稳定性,可能导致尾矿坝溃坝。2018年印尼通过法律,准许企业获取将选矿废料倾倒入海的许可证。
环保人士抗议这一做法,称其可能污染印度尼西亚东部的海域。海洋与投资事务部官员Septian Hario Seto表示,当局尚未批准任何高压酸浸工厂的深海尾矿处理请求,也不会批准,因为废弃物内容不符合海洋倾倒标准。
印尼政府表示将严格执行环境法,并起诉涉嫌非法在森林中采矿的公司。根据《华尔街日报》看到的一份官方报告,今年早些时候,官员们曾指示镍业高管在其作业区附近协助建立军警哨所以确保更好的监管。
与中国竞争
在美中关系紧张之际,中国对印尼镍加工的主导地位给西方电动汽车公司带来了风险。去年,美国政府宣布镍为关键矿物,其供应易受干扰,而美国的镍生产业务非常有限。
3月,福特汽车宣布将参与投资印尼镍资源丰富的苏拉威西岛上的一个镍加工项目。该公司表示,这项投资将有助于实现其2026年生产约200万辆电动汽车的目标。
一家中国企业是该项目的核心。多年来,巴西矿业公司淡水河谷的印尼子公司与日本住友金属矿山合作开发该项目。但合作遭遇阻碍。住友去年退出后,淡水河谷与中国企业浙江华友钴业签署协议,共同开发一座高压酸浸镍设施。淡水河谷称其规模将超过现有任何同类设施。
住友集团发言人表示,由于时间安排存在分歧,该合资项目已终止。淡水河谷女发言人表示,公司选择与浙江华友钴业合作是因为后者项目规模更大。
“这一合作框架使福特能直接获取我们所需的镍资源——以业内最低成本方式之一——并确保镍矿开采符合公司的可持续发展目标,“福特汽车高管丽莎·德雷克表示。
法国矿商埃赫曼正与德国化工巨头巴斯夫共同开发镍加工设施,目前处于早期阶段。埃赫曼首席发展官杰夫·斯特里顿表示,虽然不寻求中国合作伙伴,但其模式利用了"中国工程公司开创的技术”。该潜在工厂的矿石将来自一家中国企业持最大股份的矿山。
斯特里顿称,采矿前的林地清理不可避免。“我们的目标是实现生物多样性恢复,“他表示。
镍矿开采常需清理大片林地。联系记者Jon Emont请致信[email protected]
本文发表于2023年6月5日印刷版,标题为《电动汽车制造商面临"镍困局”》