徐東,徐振航,劉俊峰,謝疏洋,王冰潔
1.中國石油天然氣股份有限公司規劃總院,北京 100083;
2.深圳優艾智合機器人科技有限公司,廣東深圳 710018;
3.中國華油集團有限公司,北京 100724;
4.奇安信科技集團股份有限公司,北京 100088;
5.昆侖保險經紀股份有限公司,北京 100032
在全球地緣政治危機頻發、國際能源格局深度演進、國際能源市場劇烈變化的背景下,能源安全、能源可負擔性和能源轉型的“三難困境”愈發凸顯,能源安全因素再度成為能源發展和能源轉型戰略決策和業務發展考慮的前置性因素。近年來,歐洲可再生能源激進式發展疊加俄烏沖突等地緣政治事件,在極端天氣和特殊時段,給一些國家和部分地區帶來了能源供應短缺甚至是地區性能源危機,全球各國及相關企業也在對前期由于新能源與傳統能源發展不均衡造成的限電和斷供等情況開展反思。如何平衡發展可再生能源、發展什么品種、發展可再生能源的切入點是否只有可再生電力等問題成為國際大型石油公司、能源領域管理部門以及研究人員必須面對并需要緊迫解決的現實問題。
20 世紀70 年代,埃克森美孚公司(簡稱埃克森美孚)、bp 等大型石油公司在進行傳統石油開采業務的同時,曾涉足一系列采礦業務,業務范圍覆蓋銅、鈾、鋅及鈦礦的開采[1]。在全球從化石燃料向清潔能源轉型的當下,上述油氣巨頭重操舊業,進入金屬鋰的開采領域,這不是在資金充足條件下基于提升盈利能力和抵御風險的多元化發展,而是在具備良好外部條件和內部基礎的情況下,為石油天然氣達峰后的后石油時代做能源轉型、業務轉型和尋求替代產業發展的一種積極準備。本文通過梳理分析埃克森美孚近期在鋰金屬礦產業務的工作軌跡和脈絡,分析其開展相關工作的外部環境和內在基礎,意在厘清在全球綠色低碳發展和能源轉型大勢下,該公司涉足與能源產業強相關的金屬礦產業務的底層邏輯。
2023 年5 月,埃克森美孚斥資1×108美元,從勘探公司Galvanic Energy 手中購買了美國阿肯色州南部Smackover 儲層12×104英畝(約合485 km2)的土地,計劃建造一個世界級規模的鋰加工設施,鋰最高產能預計達7.5×104~10×104t/a。阿肯色州的Smackover 儲層可能蘊含400×104t 碳酸鋰當量,如果成功開發,可以為5 000×104輛電動汽車提供動力。美國專家預測,Smackover 地層有機會成為美國鋰產業的中心,重要程度可類比二疊紀盆地之于美國石油產業的意義。2023 年6 月,埃克森美孚同意與TETRA Technologies, Inc.(脂鯉技術)公司合作,在阿肯色州開發約6 100 英畝(約合25 km2)富含鋰的土地;
2023 年7 月,埃克森美孚旗下子公司Imperial Oil(帝國石油公司)與E3 lithium(加拿大鋰資源和科技公司)合作,嘗試在加拿大艾伯塔省的勒杜克油田應用DLE(直接鋰提取)技術,開展鋰資源測試;
2023 年8 月,埃克森美孚分別與涉及鋰業務的三類企業——Albemarle(雅保化工公司)等鋰生產商,特斯拉、大眾汽車、福特汽車等汽車制造商,以及韓國SK on 和三星SDI 等全球知名電池制造商,就鋰金屬供應進行廣泛業務對接與合作洽談。國際油氣巨頭埃克森美孚短期內連續出手電動汽車電池所必需的金屬資產,洽談進軍鋰資源整個產業鏈的意圖十分明顯[2]。
除了埃克森美孚,近年來其他國際大型石油公司對鋰金屬也都有所涉足。早在2020 年,國際油服巨頭斯倫貝謝成立Schlumberger New Energy(斯倫貝謝新能源公司)后,在美國開發的首批項目之一便是建設一座從內華達州的鹵水中提取鋰的中試工廠;
到2021 年,斯倫貝謝新能源公司在直接提鋰技術方面已經累計投入超1 500×104美元;
2023 年7月,與日本松下電器簽署合作協議,達成共同驗證和優化其在內華達州試驗工廠的鋰萃取與生產程序。Equinor(挪威國家石油公司)在2021 年入股了鋰開發商Lithium de France(法國鋰業);
西方石油公司通過參股鋰技術集團Terra Lithium 項目,嘗試結合地熱技術從地下鹵水中提取鋰;
雪佛龍股份有限公司也加快了布局鋰領域的步伐,其首席執行官Mike Wirth(邁克·沃斯)表示,公司正在考慮生產用于電動汽車電池的鋰的機會,提取鋰符合該公司的“核心能力”。
與此同時,中國石油天然氣集團有限公司(簡稱中國石油)、中國石油化工集團有限公司(簡稱中國石化)等中國大型石油公司在綠色低碳轉型中也在積極介入鹵水型鋰礦的勘探開發。2022 年7 月,中國石油西南油氣田分公司宣布其氣田水提鋰先導試驗取得階段性成果。此前,中國石化與江蘇久吾高科技股份有限公司合作開展某深層鹵水提鋰中試項目,將吸附耦合膜法提鋰工藝等技術應用于油(氣)田深部鹵水提鋰。中國石化江漢油田30 t/a 鹵水提鋰中試裝置于2021 年10 月建成,2022 年打通生產全流程,目前已產出合格產品,產品指標達到電池級碳酸鋰產品質量標準。
2.1 鋰金屬礦產的重要性
鋰是一種金屬元素,位于元素周期表的第二周期IA 族,元素符號為Li,原子序數為3,原子量為6.941,對應的單質為銀白色質軟金屬,也是一種密度最小的金屬。鋰金屬的熔點為180.5 ℃,沸點為1 342 ℃,比熱容為3.58 kJ/(kg·K)。由于鋰的電荷密度很大并且有穩定的氦型雙電子層,使得其容易極化其他的分子或離子,自己本身卻不容易受到極化,這一特性影響到它和它的化合物的穩定性。由于電極電勢最負,鋰是已知元素(包括放射性元素)中金屬活動性最強的,所以鋰常用于原子反應堆、輕合金及電池等。
鋰是一種重要的能源金屬和關鍵的能源轉型材料。它在高能鋰電池、受控熱核反應中的應用,使其成為可以解決人類長期能源供給和發展轉型的一種重要原料。20 世紀50 年代,由于當時的美國、蘇聯等超級大國研制氫彈需要提取核聚變用同位素鋰6,因而鋰工業在全球范圍內得到了迅速發展,鋰成為當時生產氫彈、中子彈、質子彈的重要原料。鋰系列產品廣泛應用于冶煉、制冷、原子能、航天、陶瓷、玻璃、潤滑脂、橡膠、焊接、醫藥、電池等行業。目前,鋰金屬位于中國戰略性礦產目錄(24 種礦產資產)和美國關鍵礦物清單目錄(50 種關鍵礦物清單)中。可以看出,鋰金屬礦產對一個國家科技、經濟、軍事乃至國防都有著重大意義。當前全球經濟社會活動中,鋰是生產電動汽車、手機和筆記本電腦電池的核心生產元素和關鍵金屬,因此也被稱為“白色石油”或“新石油”。尤其是作為新能源汽車動力電池的重要材料之一,鋰業的巨大市場前景毋庸置疑,不少大型能源企業都在向鋰業轉型[3]。
2.2 鋰金屬礦產現狀及需求趨勢
美國地質調查局2023 年發布的《美國地質調查礦物概覽》表明,目前全球鋰資源總量約為9 800×104t,其中,玻利維亞資源量為2 100×104t、阿根廷2 000×104t、智利1 100×104t,三國資源量占全球總量的53%。全球已探明鋰儲量2 200×104t,澳大利亞和智利兩個國家儲量占比達到68%。中國鋰礦種類豐富,有鹽湖鹵水鋰礦、鋰輝石礦和鋰云母礦,但總體品位較低,優質鋰資源較少,主要分布在江西、青海、四川和西藏4 個省份,另外河南和**兩省份也有少量分布。根據《中國統計年鑒—2022》[4],中國鋰礦儲量(折氧化鋰)2021 年同比上漲了57%,其中江西省儲量超過青海省和四川省,躍居全國第一,占全國總量的40%;
中國鋰礦產量1.4×104t,占全球產量的14%,但冶煉產量約占全球總量的70%。
據中信建投期貨有限公司預計,2023—2025 年,全球鋰金屬需求分別為110.45×104t、136.12×104t和165.15×104t。從需求領域來看,新能源汽車、儲能、小動力和電動工具、3C(計算機、通信、消費類電子產品)數碼領域是鋰電池主要下游應用市場,該市場占鋰金屬需求總量的80%。其中,動力電池和儲能電池的增長尤其突出。在積極應對氣候變化和“雙碳”目標實施背景下,受到能源革命、電動革命的驅動,電動汽車的滲透率在各個國家迅速提升。隨著近幾年全球新能源汽車市場迅猛發展,對鋰離子電池的需求也在快速增長,動力鋰離子電池已成為全球鋰離子電池市場增長的最大引擎。根據2023 年發布的《中國鋰電池行業市場前景分析預測報告》[5],中國是全球最大的鋰電池生產國和消費國,在鋰電池產業投資規模、產能規模和市場規模3 個方面處于領先地位。標普全球2023 年初預計,在幾種關鍵礦物原材料中,鋰和鈷發生供應緊缺的風險最高,預計到2030 年,全球鋰的年需求增長率將高達20%,到2030 年鋰的總需求量將增至160×104~200×104t。在這一背景下,各國汽車行業參與者需追加投資以確保關鍵礦物的供應安全。盡管電池材料技術進步可以提高原材料的使用效率、減輕供應短缺的問題,但到21 世紀末,電池原材料短缺仍將是電動汽車市場發展的重要制約因素。隨著電動汽車電池將成為未來幾十年汽車行業技術和供應鏈的主戰場,獲取鋰原材料將成為其發展的關鍵環節[6]。
3.1 良好的外部條件
首先,國際大型石油公司布局鋰金屬礦產可以有效利用其國家最新的發展優惠政策。2022 年8月,美國拜登政府出臺了《通脹削減法案》,未來十年,政府將投入約4 300×108美元用于氣候和清潔能源以及醫療保健領域。根據該法案,美國聯邦政府將在氣候和清潔能源領域投資約3 700×108美元,同時對部分大企業征收15%的最低稅收標準。埃克森美孚此次介入鋰金屬礦產產業,符合“要求清潔能源車輛在生產中越來越多地使用國內采購的關鍵礦物和電池部件”的清潔能源利用支持政策、稅收優惠、稅收抵免和信貸等方面的稅收扶持政策以及支持遏制碳排放的清潔能源技術研發的資金支持政策。
其次,國際大型石油公司布局鋰金屬礦產是基于能源金屬產業進入到景氣周期做出的決策。在能源安全和綠色轉型的共同作用下,石油天然氣、可再生能源以及礦產金屬等能源行業整體正進入到一個新的繁榮周期。據能源咨詢公司伍德麥肯茲《石油和天然氣勘探:2022 年回顧》估計,2023 年全球包括石油和天然氣、發電和可再生能源以及金屬和采礦等領域在內的投資預計可達1.3×1012美元,年均增長率約5%,較2020—2021 年的周期性低點高出26%,將會達到8 年以來的最高點,且存在繼續上探的空間。
最后,國際大型石油公司布局鋰金屬礦產符合能源產業前瞻性戰略發展態勢。烏克蘭危機和全球氣候變化又一次將能源安全置于能源發展、能源轉型之前,成為全球各國政府和各能源企業首先考慮的前置事項[7-8]。隨著可再生能源的快速發展,對于國際大型石油公司而言,能源安全不再停留在石油天然氣供應和有效儲運等能源傳統安全范疇。由于可再生能源技術發展受到鋰、鎳、鈷等稀有金屬礦產的約束,未來能源安全必須考慮關鍵金屬礦產對可再生能源技術和發展的制約,埃克森美孚提前介入到該領域的上游開發提取在某種程度上符合國際大型石油公司的戰略發展方向,與全球能源產業發展趨勢保持吻合與對應。
3.2 扎實的內部基礎
第一,國際大型石油公司布局鋰金屬礦產具有較好的技術基礎。國際大型石油公司多年深耕能源產業,在專業“挖礦”方面具有深厚的專業優勢和豐富的技術經驗,擅長地下液體發現、測試和提取,擁有豐富的從地下獲取液體并將其加工成可用能源材料的經驗,具備金屬礦產開采所需的地球科學知識和能力,以及可以直接使用的類似設備和基礎設施,從而具有獨特的先發優勢和成本優勢。尤其是目前國際大型石油公司正在研究并嘗試應用一種更加經濟環保的DLE 技術,該技術與傳統鹽湖提鋰蒸發池提取的方法不同,表現在兩個方面的差異:一是提取效率大幅提升,處理鋰礦床這一過程從傳統工藝的18 個月提升至兩天;
二是工藝更加環保,生產過程所需淡水數量大大減少。DLE 技術高于90%的鋰回收率,超過傳統工藝300%,可以有效解決供應問題。因此DLE 技術被認為是可以大大改變鋰金屬提取業務游戲規則的潛在顛覆性創新技術,甚至有部分專家認為,這項技術相當于鋰生產領域的石油水力壓裂方法,一旦開發成功,可能會為鋰產業領域帶來類似頁巖油對傳統常規石油勘探開發的影響[9]。
第二,國際大型石油公司布局鋰金屬礦產具有較好的管理基礎。鋰等金屬礦產資源與石油天然氣等燃料資源都屬于技術、資金、人員密集型產業,金屬礦產開發與油氣開發在管理上具有相似性,國際大型石油公司豐富的從業管理經驗為其涉足金屬礦產開發奠定了良好的基礎。
第三,國際大型石油公司布局鋰金屬礦產具有較好的運營基礎。金屬礦產和油氣資源在礦權申請、管理和維護方面的相似性,以及兩類資源對土地的依附性,使得國際大型石油公司具有較為專業的行業優勢和較為成熟的運營基礎,其在礦權申請與管理、土地使用與運營等方面的優勢和經驗都可以應用到鋰金屬礦產資源的開發和提取業務上面。
第四,國際大型石油公司布局鋰金屬礦產具有較好的資金和并購經驗。近兩年來,全球油氣市場恢復有力,國際油氣價格中高位運行,國際大型石油公司取得了歷史性經營業績,積累了較為充足的自由現金流,資金優勢較為突出[10];
同時,國際大型石油公司多年在并購市場從容開展資產買賣,并購經驗較為豐富[11]。
近年來,埃克森美孚在能源轉型中優先考慮CCUS(碳捕集、利用與封存)、生物質等“油氣+”業務與此次進軍鋰金屬礦產業務一樣,都是基于其對這些強相關性業務的熟悉和優勢,做出的一個理智而現實選擇[12-13]。
4.1 相關啟示
從前期國際大型石油公司的一些做法和此次埃克森美孚涉足鋰金屬礦產業務實踐的分析,在全球各國、各企業對應對氣候變化和實施能源轉型達成共識的情況下,未來國際大型石油公司能源發展和轉型的趨勢將會出現“三個平衡”。
一是國際大型石油公司會努力尋求實現傳統油氣業務和轉型業務的平衡。在短期盈利、股東目標和長遠發展多種目標因素驅使下,國際大型石油公司不得不在油氣業務(追逐短期盈利并積累未來轉型所需現金流)和能源轉型業務(短期盈利差但符合長期可持續發展趨勢)平衡發展方面做出現實選擇。
二是國際大型石油公司會努力尋求和實現其能源轉型戰略的平衡。歐洲國際大型石油公司基于資源稟賦和應對氣候變化大勢,能源轉型由“激進”轉向“穩健”;
而北美國際大型石油公司在實現大幅盈利和《通脹削減法案》有利政策支持的情況下,對前期能源轉型的“歷史欠賬”予以彌補[14]。這“一減一增”正在驅使國際大型石油公司未來在能源轉型戰略方面出現平衡,均衡式能源轉型可能會成為國際大型石油公司能源轉型的一種主流戰略模式[15]。
三是國際大型石油公司在并購市場上針對并購對象也會努力尋求并購平衡。未來并購市場上,國際大型石油公司不僅可能有對優質油氣資產并購慣性的延續,通過追逐盈利能力強、周期短、碳含量低的油氣資產,與存量油氣資產形成核心業務資產和投資組合;
而且也會有序并購可再生能源發電及電力配售業務,增加能源業務種類,形成綜合能源公司的發展模式;
同時會有以油氣業務為基礎,積極開展CCUS、生物質、地熱等新能源業務或并購資產,充實“油氣+”業務模式,形成綜合油氣公司的發展模式;
還可能會開展對可再生天然氣、可再生生物燃料等資產的增量并購,對各公司原有天然氣產業鏈、石油產業鏈進行強鏈、補鏈和優鏈。與此同時,近兩年來,國際大型石油公司不僅開始關注并積極介入和發展新能源汽車充電樁業務,并購充電基礎設施業務資產,而且對電池業務和涉及電池業務發展的關鍵金屬礦產予以涉足。可以看出,未來國際大型石油公司通過并購實施能源轉型將會呈現多業務、多品種、多賽道的態勢[16]。
4.2 建議
清潔能源轉型引發新一輪全球礦產資源競爭熱潮,能源需求轉型推動能源金屬礦產供應的潛在壓力,大國博弈也會出現在能源金屬礦產發展格局中。針對中國關鍵戰略性礦產“供需分離”態勢和供應“大頭在外”格局,國內能源企業應該充分借鑒國際大型石油公司的做法和經驗,結合包括鋰金屬礦產在內的國內戰略性礦產供需趨勢,建立戰略性礦產定量化動態評價體系,加強戰略性優勢礦產的冶煉加工能力,多措并舉穩定發展海外供應鏈,為中國戰略性礦產資源保供提供核心支撐。
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