電動汽車製造商面臨“鎳難題”——《華爾街日報》
Jon Emont / Photographs by Ulet Ifansasti for The Wall Street Journal
在電動汽車行業,這一困境被稱為"鎳的難題"。
為生產電動汽車電池,企業需要開採並精煉大量鎳礦。然而從地下開採鎳礦並將其轉化為電池可用材料的過程,對環境影響尤為惡劣。獲取鎳礦意味着要砍伐大片雨林。精煉過程需要高温高壓,屬於高碳排放工序,還會產生難以處理的廢渣漿。
鎳問題折射出電動車行業更大的矛盾:儘管從長遠看電動汽車比傳統汽車對環境的破壞更小,但其製造過程卻會造成重大環境危害。
這一挑戰正在印度尼西亞礦產豐富的羣島上演,這裏是全球最大的鎳礦產地。這些礦牀並非深埋地下,而是位於地表淺層,被連綿重疊的森林覆蓋。開採鎳礦既簡單又經濟——但前提是必須先清除森林。
名為Hengjaya的印尼礦場五年前獲准將業務擴展至一片面積近乎紐約中央公園三倍的林區。該礦場的澳大利亞所有者Nickel Industries表示,2021年的雨林砍伐導致相當於5.6萬噸二氧化碳的温室氣體排放。根據《華爾街日報》基於美國環保署數據的計算,這大約相當於1.2萬輛傳統汽車行駛一年的排放量。
鎳業公司表示,其清理的林地此前因非法砍伐已遭破壞,因此印尼政府才允許在該地進行採礦。該公司稱其致力於土地復墾,包括種植超過200萬棵樹,並指出這些努力已獲得印尼政府頒發的環境管理獎項。
“遺憾的是,包括我們在內的所有露天採礦作業都需要清理土地,”公司可持續發展經理穆赫塔扎爾(許多印尼人僅使用單名)表示。他稱,鎳在環保電池中的應用抵消了這種負面影響。
哈利達加工廠的一名工人。特斯拉在4月報告中指出,由於礦物開採和精煉過程,電動汽車製造階段產生的排放量高於傳統汽車。但該公司表示,電動汽車行駛不到兩年,其總排放量就會低於同級別內燃機汽車。
報告稱,在製造某類常見電池單元產生的碳排放中,鎳的佔比超過三分之一——超過其他任何礦物或生產環節。
新來源
2018年前,電動汽車使用的鎳主要產自加拿大、俄羅斯等非赤道國家。這些地區的硫化鎳通常品位更高、更易加工。但這類通常位於地底深處的礦山開發成本高昂且耗時。
汽車行業高管們曾擔憂鎳資源不足,難以滿足電動汽車需求的迅猛增長。在人權組織和記者報道剛果民主共和國鈷礦普遍存在童工現象及礦工面臨危險境況後,他們已逐步棄用另一種電池原料——鈷。汽車製造商通過增加鎳含量調整電池配方,減少鈷的使用。
特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克在2020年財報電話會議上表示:“所有礦業公司請注意,請加大鎳開採量”。隨着需求激增,鎳價隨之飆升。
彼時,中國企業已着手開發一個儲量豐富但開採難度大的鎳礦源。
數百萬年前,構造板塊在如今的印度尼西亞東部碰撞,將富含礦物的海底抬升至地表,形成了今日的鎳礦寶庫。該地區被熱帶雨林覆蓋,生長着特別適應富鎳土壤的植物羣。許多特有生物僅存於此,如將卵埋在地熱加熱土壤中的粉胸冢雉,以及全球最小的野生牛種倭水牛。
但此處發現的紅土鎳礦並不特別適合電動汽車。中國企業專注於通過高壓酸浸(HPAL)工藝將此類鎳轉化為電池材料。該技術雖存在數十年,但一直存在技術缺陷。
若中國科學家和工程師能實現規模化生產設施建設,將有力推動電動汽車轉型。
這正是2018年中國力勤資源與科技向印尼礦業公司哈利達集團提出的合作構想,當時兩家公司正商討建立印尼首家高壓酸浸(HPAL)工廠。此類投資受到印尼2020年頒佈的出口禁令政策激勵,該政策禁止原鎳出口並強制要求國內加工。
截至2021年,至少還有兩家中國企業宣佈了投資數十億美元的鎳加工廠計劃,更多企業正在起草提案。這些項目迅速推進。
據倫敦大宗商品商業情報機構CRU數據顯示,去年印尼供應了全球電動汽車電池所用鎳原料的約半數,而2017年其佔比還介於零到5%之間。CRU預測到2027年這一比例將超過80%。
鎳礦熱潮引發了緊迫的新環境問題。HPAL工藝需將鎳礦浸入硫酸,並在超400華氏度高温高壓下處理。這種方法產生的碳排放量是加拿大和俄羅斯硫化鎳開採加工的兩倍。國際能源署指出,另一種常用燃煤爐處理紅土鎳礦的方法,其碳強度更高達六倍。
奧比島上的鎳礦開採現場。企業還面臨加工廢料處理難題。在熱帶國家安全封存廢料尤為困難,頻繁的地震和暴雨會破壞土壤穩定性,可能導致尾礦壩潰壩。2018年印尼通過法律,准許企業獲取將選礦廢料傾倒入海的許可證。
環保人士抗議這一做法,稱其可能污染印度尼西亞東部的海域。海洋與投資事務部官員Septian Hario Seto表示,當局尚未批准任何高壓酸浸工廠的深海尾礦處理請求,也不會批准,因為廢棄物內容不符合海洋傾倒標準。
印尼政府表示將嚴格執行環境法,並起訴涉嫌非法在森林中採礦的公司。根據《華爾街日報》看到的一份官方報告,今年早些時候,官員們曾指示鎳業高管在其作業區附近協助建立軍警哨所以確保更好的監管。
與中國競爭
在美中關係緊張之際,中國對印尼鎳加工的主導地位給西方電動汽車公司帶來了風險。去年,美國政府宣佈鎳為關鍵礦物,其供應易受干擾,而美國的鎳生產業務非常有限。
3月,福特汽車宣佈將參與投資印尼鎳資源豐富的蘇拉威西島上的一個鎳加工項目。該公司表示,這項投資將有助於實現其2026年生產約200萬輛電動汽車的目標。
一家中國企業是該項目的核心。多年來,巴西礦業公司淡水河谷的印尼子公司與日本住友金屬礦山合作開發該項目。但合作遭遇阻礙。住友去年退出後,淡水河谷與中國企業浙江華友鈷業簽署協議,共同開發一座高壓酸浸鎳設施。淡水河谷稱其規模將超過現有任何同類設施。
住友集團發言人表示,由於時間安排存在分歧,該合資項目已終止。淡水河谷女發言人表示,公司選擇與浙江華友鈷業合作是因為後者項目規模更大。
“這一合作框架使福特能直接獲取我們所需的鎳資源——以業內最低成本方式之一——並確保鎳礦開採符合公司的可持續發展目標,“福特汽車高管麗莎·德雷克表示。
法國礦商埃赫曼正與德國化工巨頭巴斯夫共同開發鎳加工設施,目前處於早期階段。埃赫曼首席發展官傑夫·斯特里頓表示,雖然不尋求中國合作伙伴,但其模式利用了"中國工程公司開創的技術”。該潛在工廠的礦石將來自一家中國企業持最大股份的礦山。
斯特里頓稱,採礦前的林地清理不可避免。“我們的目標是實現生物多樣性恢復,“他表示。
鎳礦開採常需清理大片林地。聯繫記者Jon Emont請致信[email protected]
本文發表於2023年6月5日印刷版,標題為《電動汽車製造商面臨"鎳困局”》