密歇根大學(xué)&福特汽車:美國是否有足夠的石墨來滿足不斷增長的能源需求?
美國是否有足夠的石墨來滿足不斷增長的能源需求?技術(shù)上可行,但核心問題在于成本和質(zhì)量。
密歇根大學(xué)與福特汽車公司最新研究顯示,美國具備開采足夠石墨以用于電動車電池及其他應(yīng)用的潛力,但經(jīng)濟和地緣政治因素使這一問題變得復(fù)雜。
2025年8月,美國能源部宣布提供近10億美元的資金機會,以鼓勵在國內(nèi)開采和加工能源關(guān)鍵材料,保障供應(yīng)鏈安全。其中,石墨是關(guān)鍵材料之一,廣泛用于電動車電池電極及電網(wǎng)儲能系統(tǒng)。目前,美國所有電池級石墨都依賴進口。
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,中國主導(dǎo)全球石墨供應(yīng),供應(yīng)鏈安全令人擔(dān)憂。”
在這背景下,Keoleian 與福特汽車及密歇根大學(xué)的研究團隊試圖回答一個關(guān)鍵問題:美國是否能在本土開采足夠的石墨,以滿足到2040年的預(yù)期需求?
結(jié)論是:技術(shù)上可行。研究團隊預(yù)測,未來15年內(nèi),美國對電池級石墨的累計需求將接近200萬噸,而美國的天然石墨資源量超過700萬噸。從數(shù)字上看,供給大于需求,但問題的核心不在于儲量,而在于成本與質(zhì)量。
密歇根大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系榮譽教授Stephen Kesler稱,“我們有很多石墨,但開采成本遠高于中國。”
這并非因為中國勞動力便宜或監(jiān)管寬松,而是因為美國石墨礦的品位(質(zhì)量)較低。例如,阿拉斯加Graphite Creek礦區(qū)是美國已知品位最高的石墨礦,石墨含量約為5%,而中國等地的礦床品位可達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,美國對人造石墨的供應(yīng)能力也將落后于需求增長。
不過,天然+人造石墨總需求約為700萬噸,而總供應(yīng)預(yù)計超過900萬噸。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,并惠及美國本土利益。
環(huán)境優(yōu)勢:本土開采更清潔
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,美國生產(chǎn)石墨的碳排放更低。美國的電網(wǎng)更清潔,采礦和制造標(biāo)準(zhǔn)更嚴格,也能降低地緣政治風(fēng)險。”
現(xiàn)實難題:美國目前沒有石墨礦開采
盡管美國自17世紀就開始開采石墨,但20世紀中期后基本停產(chǎn),因為進口更便宜。目前,Graphite One公司正在開發(fā)阿拉斯加 Graphite Creek 項目,預(yù)計2030年前投產(chǎn)。
戰(zhàn)略選擇:現(xiàn)在就用,還是留未來?
研究人員指出,美國應(yīng)權(quán)衡是否完全依賴本土石墨,還是短期內(nèi)繼續(xù)進口廉價石墨,為完善本土供應(yīng)鏈爭取時間。
密歇根大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系榮譽教授Stephen Kesler稱,“全國有大量石墨礦點,但只有少數(shù)被詳細評估,我們對總資源量仍知之甚少。”