撰文
/ 張 鷗
編輯
/ 錢亞光
設計
/ 師玉超
/ 華爾街日報，作者：Scott Patterson，Amrith Ramkumar，題圖：Funtay/iStock
伴隨著電動汽車熱潮，礦業公司正在加強鋰、鈷和鎳等電池關鍵礦物的供應。而一直以來，同樣是電池重要成分的石墨，在很大程度上被忽視了。
這種現狀似乎正在發生改變。
有跡象表明，適用於電池的石墨供給即將出現短缺，因此，一些世界上最大的汽車和電池製造商以及美國政府正在競相確保石墨供應。
正在馬達加斯加開發石墨專案的NextSource Materials公司執行副總裁布倫特·尼克萊恩（Brent Nykoliation）說：“與其他原材料相比，石墨似乎總是被遺忘，但事實上，它是電池中佔比最大的原材料。”
在被視為對能源轉型至關重要的原材料中，石墨有一些與眾不同——它既可以從礦產中開採，也可以人工製造。大多數鋰離子電池使用人工合成石墨，由石油副產品中提煉而得。
但是，使用能源密集型、高排放工藝來生產石墨，違背了電池為電動汽車提供動力和儲存可再生能源的目的。跟蹤電池供應鏈的Benchmark Mineral Intelligence公司的資料顯示，人工合成石墨的碳密集度是天然石墨的四倍。
隨著電池和汽車製造商追求減少供應鏈中的碳排放，越來越多的公司開始尋找天然石墨。問題是，需求的增加無疑會帶來供應緊缺。根據Benchmark的資料，到2030年，天然石墨預計將成為電池材料中供應最短缺的材料之一，需求量會比預期供應量高出約120萬噸。
Benchmark預計2030年各電池原材料的供需情況▼
石墨是碳的一種結晶形式，是大多數鋰離子電池陽極的主要材料，含量幾乎是鋰等其他關鍵材料的5-10倍。
中國在石墨領域佔據著全球絕對主導地位，在生產上佔據了59%的份額，出口中佔據了66%的份額。與莫三比克、巴西、馬達加斯加、印度等國一起成為主要的石墨生產國。其他用途（如鍊鋼）使整個石墨生產到目前為止供應充足，也並未出現價格飆升的情況，但分析師預計，隨著電池成為最大的需求來源，這種情況將發生變化。
Benchmark稱，自2020年以來，電池級天然石墨的價格基本保持平穩，在2022年上漲了25%，達到每噸812。50美元。與之相比，電池級的鋰在2022年價格幾乎翻了一番。
迫在眉睫的天然石墨短缺，正促使電池和汽車製造商試圖儘早鎖定產量。在過去的一年裡，特斯拉和電池巨頭松下控股等公司已經與新晉供應商簽署了協議，以確保供應。
2022年底，美國向三家石墨生產商——Syrah Resources、Novonix和Anovion提供了總額約5億美元的補助，利用2021年基礎設施法案的資金增加美國國內供應。Novonix和Anovion均表示，他們生產的合成石墨排放更少。
美國政府在《通脹削減法案》中將電動汽車的稅收抵免與動力電池關鍵原材料來源掛鉤，進一步增加了行業對石墨的關注度。
（圖源：Tesla）
Syrah Resources的執行長肖恩·弗納（Shaun Verner）說：“供應和需求進入不平衡狀態的趨勢和速度是前所未有的。這確實是該行業的一個轉型增長階段。”
鋰和其他金屬的價格上漲已經推高了電池價格，改變了汽車製造商多年來鋰離子電池成本下降的局面。2022年，原材料約佔鋰離子電池成本的70%，高於2015年的40%，這種上漲促使汽車公司更加關注供應鏈。
Syrah公司已經與特斯拉達成協議，計劃將開採的天然石墨從莫三比克的生產基地運到路易斯安那州的加工廠，在那裡加工成可用於電池的材料。該公司預計從基礎設施法案中獲得多達2。2億美元的資金，並能夠從能源部貸款專案辦公室獲得1。07億美元的有條件貸款批准。
另一邊，世界不穩定地區的供應還有自身的問題需要注意。一些分析家擔心，莫三比克的礦區靠近衝突地區，可能會有安全問題。
對此弗納表示，該公司沒有遇到重大的安全問題，並在與政府官員和當地安全部門進行密切合作。美國能源部的一位發言人表示，貸款專案辦公室同樣進行了廣泛的盡職調查。
通常在開採石墨之後，需要將其運往世界各地進行加工，預計石墨供應鏈將在未來幾年內繼續保持混亂。一般需要幾年的時間才能使新的礦場和加工設施得到許可並投入建設。
Novonix表示，其田納西州的工廠生產的合成石墨排放較低▼
（圖源：DAN HENRY/NOVONIX）
石墨在電池陽極中能夠推動電池效能的提升，並且幾乎沒有廉價的替代品。
一些公司，如Sila Nanotechnologies和Group14 Technologies，正在開發使用矽作為主要材料的陽極，他們認為這比石墨更有效。但電池專家表示，石墨在未來幾年仍將是主要的陽極材料。
“石墨就好比電池內部的勞動者。”處理器Graphex集團有限公司石墨烯部門的總裁約翰·德馬約（John DeMaio）說，“需求只會增加。”
Graphex公司在中國有業務，並計劃在密歇根州建立第一家美國工廠。該公司還在考慮從加拿大的一個礦區加工石墨，以確保幫助汽車製造商獲得新的稅收抵免資格。
很顯然，《通脹削減法案》相關規定的頒佈刺激了多年來美國及其貿易盟國初創企業的活動。
加拿大生產商Nouveau Monde Graphite的副總裁朱莉·帕奎特（Julie Paquet）說：“將激勵措施與材料來源直接聯絡起來確實對我們有幫助，它加速了發展。”該公司正在加拿大東部經營Uatnan專案，根據初步評估，每年將生產50萬噸石墨精礦石，同時還在準備更大的礦山開採計劃。
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