国际能源署怎么看未来稀土（magnet REE）的需求及供应

近日，国际能源署（IEA）发布《2024年全球关键矿物展望》，这是继2021年发布的具有里程碑意义的《关键矿物在清洁能源转型中的作用》报告后的续集。报告基于最新的技术趋势和清洁技术部署水平更新了所有需求预测，亮点是对六种重点矿物（锂、镍、钴、石墨、铜和稀土元素）的深入调研和供需展望。 

在报告中，国际能源署深入探讨了稀土元素（REE）在清洁能源转型中的关键作用，尤其是钕（Nd）、镨（Pr）、镝（Dy）和铽（Tb）这四种用于制造现代永磁体的稀土元素（报告内数据称4个元素为magnet REE，是报告的统计口径）。这些元素对于电动汽车的牵引电机和风力涡轮机电机至关重要，因为它们能够制造出更强大、更小型的磁体，从而提高能源效率。 图片 

 报告指出，从2015年到2023年，全球对磁用稀土元素的需求几乎翻了一番，达到93千吨。随着新的电动汽车销售和风力涡轮机部署的增加，以满足气候雄心，清洁能源技术的需求份额在同一时期从仅8%增长到近18%。 在Stated Policies Scenario (STEPS) 情景下，对稀土元素的总需求量预测如下：到2030年，稀土元素的总需求量预计为127千吨。到2040年，总需求量预计为153千吨。到2050年，总需求量预计为180千吨。 在宣布的承诺情景（APS）中，预计到2030年，磁用稀土元素的总需求将达到131千吨，到2050年将进一步增长到181千吨，其中电动汽车电机的需求份额将从2023年的7%急剧上升至2050年的近30%。 在实现零排放的情景（NZE）中，由于电动汽车销售和风力涡轮机部署的加速，2050年总需求将比APS情景高出15千吨，达到196千吨。 图片 图片 图片 在供应方面，稀土元素的生产高度集中，中国在采矿和精炼方面都占据主导地位。2023年，中国单独占据了全球开采产量的62%，并且在精炼产量中的比例更是高达92%。报告预计，到2030年和2040年，来自运营和宣布的采矿项目的磁用稀土元素供应将分别超过107千吨和114千吨。尽管中国在全球开采供应中的份额将略有下降，在全球精炼产量中的份额预计将在2030年降至77%，澳大利亚份额增加至18%，但在全球范围内，稀土元素的供应仍将高度集中。 图片 图片 报告还强调了稀土元素供应链面临的挑战，包括环境影响、社会和治理问题，以及地缘政治风险。特别是在缅甸，稀土元素的开采活动主要集中在与中国接壤的克钦邦，这些地区的稀土元素大多被运往中国进行进一步的加工和精炼。然而，由于环境问题和政治因素，缅甸的稀土元素开采活动在2023年遭到逐步停止的要求，这可能会对中国的稀土元素供应链产生影响。在世界其他地区，马来西亚的Lynas、越南的Viet Nam Rare Earth JSC (VTRE)和爱沙尼亚的Neo Performance Materials (Silmet)是少数几个值得注意的工业规模生产商。马来西亚在从现在到2030年的磁稀土精炼生产方面增长最快，其在全球精炼产出中的份额从5%增加到12%。 图片 图片 关于供需平衡及二次回收，报告提到，对于上述提到的四种磁性稀土元素，目前运营中的项目供应足以满足当前的需求，并且很可能在2025年仍然如此。在2025年到2040年之间，大部分供应增长将来自运营中的矿山，特别是中国的白云鄂博矿和澳大利亚的Mount Weld矿，这些矿山增加了预期产量。在STEPS情景中，一次供应需求（总需求减去次级供应）随着预期的棕地和绿地扩张而增长，并且如果按计划增加，可以得到满足。然而，在2025年之后，对于NZE情景和2035年的APS情景，预计一次供应需求和供应增加之间将出现差距。在NZE情景中，2030年暗示的供应缺口为5千吨，到2040年为14千吨。然而，磁性稀土的主要关注点并不是像铜或锂那样供需之间存在巨大差距，而是当今以及未来采矿和精炼项目的地理集中度极高，这使得市场极易受到供应中断的影响。中长期内的一次供应需求还受到回收制造废料和寿命到期的磁铁以产生次级供应的日益增长兴趣的影响。到2030年，在APS情景和NZE情景中，分别约有35千吨和40千吨的总磁性稀土需求可能通过次级供应得到满足。从2030年到2050年，每个情景中的次级供应将增长1.7倍，分别达到60千吨和67千吨。迄今为止，回收主要集中在传统的“长循环”回收上，这涉及使用各种技术分解每个元素，将其回收为稀土氧化物，然后必须将其转化为金属，然后铸造成合金，并分解成细合金粉末以制造磁铁。这是一个重要但能耗密集和成本昂贵的过程。像英国的HyProMag公司和在格勒诺布尔开设试验场的法国初创公司MagREEsource这样的新技术，最近因为它们的专利氢气处理磁废料（HPMS）技术而成为新闻焦点，该技术使用氢气作为处理气体，从废物流中分离出磁铁作为磁合金粉末，可以直接压制成烧结稀土磁铁。这个“短循环”过程不需要热量，相对快速，并且用这些回收元素制成的磁铁已被证明比中国从开采的矿物中生产的磁铁具有显著更低的环境足迹（二氧化碳排放和水消耗）。其他使用创新回收技术的公司，如美国的ReElement Technologies公司和北爱尔兰的Ionic Technologies公司，得到了大公司的支持，为次级供应的增加提供了进一步的积极信号。 报告指出，稀土元素价格下跌的背景下项目资金仍然保持稳定增长。澳大利亚的Lynas Rare Earths Limited和美国的MP Materials Corp.这两家主要的稀土生产商正在采取措施降低成本，以应对稀土价格的急剧下降和中国需求的减弱。尽管市场近期因中国产量超过需求而出现低价格环境，但专家预测，2025年之后的长期需求将保持强劲。报告强调，尽管面临价格挑战，但出口信贷机构预计将继续支持中国以外的稀土开发者。报告还指出，原始设备制造商（OEM）对于支付因能源成本和贸易税收而产生的溢价（30%）以购买中国以外制造的磁铁持犹豫态度，这为全球其他地区行业的多样化带来了最大的挑战（original equipment manufacturers (OEMs) are hesitant to pay the 30% premium – equivalent to around USD 30 to USD 50 per vehicle – that comes from energy costs and trade taxes for magnets made outside China, creating the biggest challenge for diversification of the industry in the rest of the world）。同时，稀土加工技术正在不断发展，新技术有助于提高稀土的回收效率，并开发替代材料以减少对特定稀土的依赖。 报告提到，全球行业参与者正在不断开发的稀土处理新技术。尽管面临挑战，如难以以商业上可行的价格获取必要的原料，但这些技术进步为稀土元素的加工提供了新的解决方案。特别提到的是REEtec公司在挪威的情况，由于原料获取困难，导致项目进展受阻。重点介绍了离子吸附粘土（IAC）矿床的潜力，这种矿床中的稀土元素物理吸附在粘土矿物表面，通常与花岗岩的风化作用有关。IAC矿床的开采被认为相对简单、能耗较低，且成本较低，因为它们避免了传统硬岩矿床开采过程中伴随的放射性副产品。接着，报告讨论了稀土元素提取的经济可行性，尤其是中国在从IAC矿床中回收稀土元素方面的低成本方法。尽管从IAC矿床中回收稀土的效率可能不高，但这些项目在经济上仍然可行。此外，还提到了全球范围内IAC矿床发现的增加，尤其是在澳大利亚、巴西和乌干达等地。这些新发现能否迅速转化为大规模运营项目，尚待观察。 关于备选的磁铁技术，报告提出，开发替代性磁铁技术，如铁氮化物，已成为许多利益相关者关注的关键话题，他们希望了解这些技术对汽车应用中使用的钕铁硼（NdFeB）磁铁的潜在影响。Niron Magnetics公司的Clean Earth Magnet已经吸引了美国通用汽车的兴趣，Niron已与通用汽车合作开发电动车传动系统，从雪佛兰Bolt的演示模型开始。Niron还从三星和Stellantis获得了进一步的资金支持。铁氮化物磁铁一个明显的缺点是它们的矫顽力低于钕铁硼。初步评估表明，由于对高磁密、高矫顽力和场强的重要性，这些是紧凑电机和电动车制造商不可妥协的要求，铁氮化物将难以与现有的钕铁硼磁铁竞争用于汽车传动系统。 更详情内容请见原文（以上内容如有错误，请以原文为准），有需要可与编辑联系（微信号：CisHH9） 文章来源：编辑根据IEA报告整理