伴隨著電動(dòng)汽車熱潮，礦業(yè)公司正在加強(qiáng)鋰、鈷和鎳等電池關(guān)鍵礦物的供應(yīng)。而一直以來(lái)，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(xiàn)狀似乎正在發(fā)生改變。

有跡象表明，適用于電池的石墨供給即將出現(xiàn)短缺，因此，一些世界上最大的汽車和電池制造商以及美國(guó)政府正在競(jìng)相確保石墨供應(yīng)。

正在馬達(dá)加斯加開發(fā)石墨項(xiàng)目的NextSource Materials公司執(zhí)行副總裁布倫特·尼克萊恩（Brent Nykoliation）說(shuō)：“與其他原材料相比，石墨似乎總是被遺忘，但事實(shí)上，它是電池中占比最大的原材料。”

在被視為對(duì)能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要的原材料中，石墨有一些與眾不同——它既可以從礦產(chǎn)中開采，也可以人工制造。大多數(shù)鋰離子電池使用人工合成石墨，由石油副產(chǎn)品中提煉而得。

但是，使用能源密集型、高排放工藝來(lái)生產(chǎn)石墨，違背了電池為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力和儲(chǔ)存可再生能源的目的。跟蹤電池供應(yīng)鏈的Benchmark Mineral Intelligence公司的數(shù)據(jù)顯示，人工合成石墨的碳密集度是天然石墨的四倍。

隨著電池和汽車制造商追求減少供應(yīng)鏈中的碳排放，越來(lái)越多的公司開始尋找天然石墨。問(wèn)題是，需求的增加無(wú)疑會(huì)帶來(lái)供應(yīng)緊缺。根據(jù)Benchmark的數(shù)據(jù)，到2030年，天然石墨預(yù)計(jì)將成為電池材料中供應(yīng)最短缺的材料之一，需求量會(huì)比預(yù)期供應(yīng)量高出約120萬(wàn)噸。

Benchmark預(yù)計(jì)2030年各電池原材料的供需情況▼

石墨是碳的一種結(jié)晶形式，是大多數(shù)鋰離子電池陽(yáng)極的主要材料，含量幾乎是鋰等其他關(guān)鍵材料的5-10倍。

中國(guó)在石墨領(lǐng)域占據(jù)著全球絕對(duì)主導(dǎo)地位，在生產(chǎn)上占據(jù)了59%的份額，出口中占據(jù)了66%的份額。與莫桑比克、巴西、馬達(dá)加斯加、印度等國(guó)一起成為主要的石墨生產(chǎn)國(guó)。其他用途（如煉鋼）使整個(gè)石墨生產(chǎn)到目前為止供應(yīng)充足，也并未出現(xiàn)價(jià)格飆升的情況，但分析師預(yù)計(jì)，隨著電池成為最大的需求來(lái)源，這種情況將發(fā)生變化。

Benchmark稱，自2020年以來(lái)，電池級(jí)天然石墨的價(jià)格基本保持平穩(wěn)，在2022年上漲了25%，達(dá)到每噸812.50美元。與之相比，電池級(jí)的鋰在2022年價(jià)格幾乎翻了一番。

迫在眉睫的天然石墨短缺，正促使電池和汽車制造商試圖盡早鎖定產(chǎn)量。在過(guò)去的一年里，特斯拉和電池巨頭松下控股等公司已經(jīng)與新晉供應(yīng)商簽署了協(xié)議，以確保供應(yīng)。

2022年底，美國(guó)向三家石墨生產(chǎn)商——Syrah Resources、Novonix和Anovion提供了總額約5億美元的補(bǔ)助，利用2021年基礎(chǔ)設(shè)施法案的資金增加美國(guó)國(guó)內(nèi)供應(yīng)。Novonix和Anovion均表示，他們生產(chǎn)的合成石墨排放更少。

美國(guó)政府在《通脹削減法案》中將電動(dòng)汽車的稅收抵免與動(dòng)力電池關(guān)鍵原材料來(lái)源掛鉤，進(jìn)一步增加了行業(yè)對(duì)石墨的關(guān)注度。

（圖源：Tesla）

Syrah Resources的首席執(zhí)行官肖恩·弗納（Shaun Verner）說(shuō)：“供應(yīng)和需求進(jìn)入不平衡狀態(tài)的趨勢(shì)和速度是前所未有的。這確實(shí)是該行業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)型增長(zhǎng)階段。”

鋰和其他金屬的價(jià)格上漲已經(jīng)推高了電池價(jià)格，改變了汽車制造商多年來(lái)鋰離子電池成本下降的局面。2022年，原材料約占鋰離子電池成本的70%，高于2015年的40%，這種上漲促使汽車公司更加關(guān)注供應(yīng)鏈。

Syrah公司已經(jīng)與特斯拉達(dá)成協(xié)議，計(jì)劃將開采的天然石墨從莫桑比克的生產(chǎn)基地運(yùn)到路易斯安那州的加工廠，在那里加工成可用于電池的材料。該公司預(yù)計(jì)從基礎(chǔ)設(shè)施法案中獲得多達(dá)2.2億美元的資金，并能夠從能源部貸款項(xiàng)目辦公室獲得1.07億美元的有條件貸款批準(zhǔn)。

另一邊，世界不穩(wěn)定地區(qū)的供應(yīng)還有自身的問(wèn)題需要注意。一些分析家擔(dān)心，莫桑比克的礦區(qū)靠近沖突地區(qū)，可能會(huì)有安全問(wèn)題。

對(duì)此弗納表示，該公司沒(méi)有遇到重大的安全問(wèn)題，并在與政府官員和當(dāng)?shù)匕踩�部門進(jìn)行密切合作。美國(guó)能源部的一位發(fā)言人表示，貸款項(xiàng)目辦公室同樣進(jìn)行了廣泛的盡職調(diào)查。

通常在開采石墨之后，需要將其運(yùn)往世界各地進(jìn)行加工，預(yù)計(jì)石墨供應(yīng)鏈將在未來(lái)幾年內(nèi)繼續(xù)保持混亂。一般需要幾年的時(shí)間才能使新的礦場(chǎng)和加工設(shè)施得到許可并投入建設(shè)。

Novonix表示，其田納西州的工廠生產(chǎn)的合成石墨排放較低▼

（圖源：DAN HENRY/NOVONIX）

石墨在電池陽(yáng)極中能夠推動(dòng)電池性能的提升，并且?guī)缀鯖](méi)有廉價(jià)的替代品。

一些公司，如Sila Nanotechnologies和Group14 Technologies，正在開發(fā)使用硅作為主要材料的陽(yáng)極，他們認(rèn)為這比石墨更有效。但電池專家表示，石墨在未來(lái)幾年仍將是主要的陽(yáng)極材料。

“石墨就好比電池內(nèi)部的勞動(dòng)者。”處理器Graphex集團(tuán)有限公司石墨烯部門的總裁約翰·德馬約（John DeMaio）說(shuō)，“需求只會(huì)增加。”

Graphex公司在中國(guó)有業(yè)務(wù)，并計(jì)劃在密歇根州建立第一家美國(guó)工廠。該公司還在考慮從加拿大的一個(gè)礦區(qū)加工石墨，以確保幫助汽車制造商獲得新的稅收抵免資格。

很顯然，《通脹削減法案》相關(guān)規(guī)定的頒布刺激了多年來(lái)美國(guó)及其貿(mào)易盟國(guó)初創(chuàng)企業(yè)的活動(dòng)。

加拿大生產(chǎn)商N(yùn)ouveau Monde Graphite的副總裁朱莉·帕奎特（Julie Paquet）說(shuō)：“將激勵(lì)措施與材料來(lái)源直接聯(lián)系起來(lái)確實(shí)對(duì)我們有幫助，它加速了發(fā)展。”該公司正在加拿大東部經(jīng)營(yíng)Uatnan項(xiàng)目，根據(jù)初步評(píng)估，每年將生產(chǎn)50萬(wàn)噸石墨精礦石，同時(shí)還在準(zhǔn)備更大的礦山開采計(jì)劃。