密歇根大學(xué)&福特汽車(chē):美國(guó)是否有足夠的石墨來(lái)滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的能源需求?
美國(guó)是否有足夠的石墨來(lái)滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的能源需求?技術(shù)上可行,但核心問(wèn)題在于成本和質(zhì)量。
密歇根大學(xué)與福特汽車(chē)公司最新研究顯示,美國(guó)具備開(kāi)采足夠石墨以用于電動(dòng)車(chē)電池及其他應(yīng)用的潛力,但經(jīng)濟(jì)和地緣政治因素使這一問(wèn)題變得復(fù)雜。
2025年8月,美國(guó)能源部宣布提供近10億美元的資金機(jī)會(huì),以鼓勵(lì)在國(guó)內(nèi)開(kāi)采和加工能源關(guān)鍵材料,保障供應(yīng)鏈安全。其中,石墨是關(guān)鍵材料之一,廣泛用于電動(dòng)車(chē)電池電極及電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前,美國(guó)所有電池級(jí)石墨都依賴(lài)進(jìn)口。
密歇根大學(xué)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展學(xué)院教授Gregory Keoleian表示,“目前,中國(guó)主導(dǎo)全球石墨供應(yīng),供應(yīng)鏈安全令人擔(dān)憂(yōu)。”
在這背景下,Keoleian 與福特汽車(chē)及密歇根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)試圖回答一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:美國(guó)是否能在本土開(kāi)采足夠的石墨,以滿(mǎn)足到2040年的預(yù)期需求?
結(jié)論是:技術(shù)上可行。研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè),未來(lái)15年內(nèi),美國(guó)對(duì)電池級(jí)石墨的累計(jì)需求將接近200萬(wàn)噸,而美國(guó)的天然石墨資源量超過(guò)700萬(wàn)噸。從數(shù)字上看,供給大于需求,但問(wèn)題的核心不在于儲(chǔ)量,而在于成本與質(zhì)量。
密歇根大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系榮譽(yù)教授Stephen Kesler稱(chēng),“我們有很多石墨,但開(kāi)采成本遠(yuǎn)高于中國(guó)。”
這并非因?yàn)橹袊?guó)勞動(dòng)力便宜或監(jiān)管寬松,而是因?yàn)槊绹?guó)石墨礦的品位(質(zhì)量)較低。例如,阿拉斯加Graphite Creek礦區(qū)是美國(guó)已知品位最高的石墨礦,石墨含量約為5%,而中國(guó)等地的礦床品位可達(dá)10%甚至更高。
人造石墨也面臨瓶頸
目前,電池制造商更多使用人造石墨(由油系針狀焦或石油焦生產(chǎn))。但研究顯示,美國(guó)對(duì)人造石墨的供應(yīng)能力也將落后于需求增長(zhǎng)。
不過(guò),天然+人造石墨總需求約為700萬(wàn)噸,而總供應(yīng)預(yù)計(jì)超過(guò)900萬(wàn)噸。如果電池制造商提高天然石墨使用比例,將有助于緩解供應(yīng)壓力,并惠及美國(guó)本土利益。
環(huán)境優(yōu)勢(shì):本土開(kāi)采更清潔
密歇根大學(xué)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展學(xué)院教授Gregory Keoleian表示,“相比中國(guó),美國(guó)生產(chǎn)石墨的碳排放更低。美國(guó)的電網(wǎng)更清潔,采礦和制造標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格,也能降低地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。”
現(xiàn)實(shí)難題:美國(guó)目前沒(méi)有石墨礦開(kāi)采
盡管美國(guó)自17世紀(jì)就開(kāi)始開(kāi)采石墨,但20世紀(jì)中期后基本停產(chǎn),因?yàn)檫M(jìn)口更便宜。目前,Graphite One公司正在開(kāi)發(fā)阿拉斯加 Graphite Creek 項(xiàng)目,預(yù)計(jì)2030年前投產(chǎn)。
戰(zhàn)略選擇:現(xiàn)在就用,還是留未來(lái)?
研究人員指出,美國(guó)應(yīng)權(quán)衡是否完全依賴(lài)本土石墨,還是短期內(nèi)繼續(xù)進(jìn)口廉價(jià)石墨,為完善本土供應(yīng)鏈爭(zhēng)取時(shí)間。
密歇根大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系榮譽(yù)教授Stephen Kesler稱(chēng),“全國(guó)有大量石墨礦點(diǎn),但只有少數(shù)被詳細(xì)評(píng)估,我們對(duì)總資源量仍知之甚少。”