电池材料海底掘金

编译 ｜ 杨玉科

编辑 ｜ 葛帮宁

出品 ｜ 帮宁工作室（gbngzs）

电动汽车销售加速和对电池材料需求飙升，正在引发一场水下淘金热。

为寻找电动汽车电池所需原材料，矿业公司使出浑身解数，甚至把手伸到海洋表面以下数英里区域。在那里，他们竞相开发海底储量，追求交易，研制开采工艺和设备。

但环保组织则希望，在更全面了解这种开采对海底——这一几乎未被触及的地球区域的影响之前，矿业公司能够减缓冲动。

海底广阔的岩石区域含有高浓度镍、钴、铜和锰，这是电动汽车电池原材料。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）提供数据，大片岩石占海底面积70％，位于1万多英尺的海底，这是地球上最大栖息地。

覆盖在海床上的卵石，到土豆大小的岩石，被称为多金属结核，其镍和钴的含量远远超过土地上的储量。由于对环境的影响以及非洲使用童工，这些材料的地面开采背负着沉重压力。

2020年，《自然》杂志基于美国地质调查局（USGS）数据发布报告称，太平洋上克拉里昂－克利珀顿区，170万平方英里面积内，蕴含2．74亿公吨镍和4400万公吨钴。相比之下，现有已知土地镍储量为9500万公吨，陆地钴含量只有750万公吨。

01．潜在宝藏

为收集多金属结核，矿业公司正在开发诸如拖拉机大小的真空装置和自主式 机器人等技术。

美国《海洋新闻与技术》杂志总编辑埃德·弗里曼（Ed Freeman）告诉Automotive News，从海平面以下2英里或更深地方获取成吨岩石，似乎是一个复杂而昂贵的过程，但大部分拟用设备，可以直接借鉴海上石油和天然气开采经验。

澳大利亚矿业媒体Mining．com编辑弗里克·埃尔斯（Frik Els）认为，很难比较海底采矿与陆地采矿的经济效益，因为有太多变数。而且，目前海底采矿还没有大规模进行。

一个预期优势是，这个过程包括将矿石直接装载到船上，可节省供应链上的运输步骤。例如，钴在刚果民主共和国开采，接着运到南非，再运到中国加工，最后被运往欧洲和美国的电池工厂。

“如果矿源距离最近港口有1000英里，必须通过铁路运输，而且重量可达数百万吨。如果在海上，那就只需要一个步骤，即把它扔到货舱里，然后带给顾客。”埃尔斯解释道。

大多数美国公司都瞄准克拉里昂－克利珀顿区域。它靠近北美市场，位于墨西哥和夏威夷之间，且处于“友好水域”，非常具有吸引力。

监管海底这一潜在宝藏的是国际海底管理局。该机构根据1982年《联合国海洋法公约》，于1994年成立，包括近200个成员国，其管理区域大约相当于世界海洋面积的一半。

自2001年以来，国际海底管理局已向各种国际公司颁发了19个勘探许可。目前，它正在制定一项采矿法典，概述管理海底矿产资源开采规章制度。

02．支持者与反对者

因其巨大经济潜力，一些团体积极支持海底采矿。考虑到陆地资源位置及其相关环境、地缘政治和劳动力问题，他们认为海底采矿问题较少。

2022年，库克群岛海底矿产管理局向矿业公司颁发了3份勘探许可证。太平洋岛国瑙鲁计划向国际海底管理局申请，从2023年开始允许商业开采多金属结核。

在国际权威机构建议下，加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华金属公司，已成功地从克拉里昂－克利珀顿海底区域采集了多金属结核。

该公司与瑞士近海承包商Allseas集团合作，使用大型真空装置和2英里长管道，将15吨金属结核运输到船上。其子公司——由瑙鲁赞助的瑙鲁海洋资源公司，计划向当局提交测试结果，以进行监管和许可推进。

通用汽车一位发言人表示，他们正致力于对包括陆地和海底采矿在内的其他价值链的环境足迹，进行科学的数据驱动的评估。“在深海海底采矿方面，我们会继续关注多方发展，包括一些关键战略供应商。”

反对力量也正在集结。

矿业公司和环保组织正在为这场对决做准备。环保组织表示，当前几乎没有关于海底采矿的数据，用来了解其对海洋生态系统的影响。

2021年，世界野生生物基金会（World Wildlife Fund）就曾呼吁，暂停海底采矿，以便评估采矿是否能在不伤害海洋的情况下进行。

杰西卡·巴特尔（Jessica Battle）是世界野生生物基金会瑞典总部高级全球海洋治理和政策专家，他在接受Automotive News采访时表示，任何深海底采矿最终都会破坏物种和栖息地。

世界野生生物基金会提议创新和电池回收，以填补所需原材料的空白。“这（电池创新和回收）才是需要投资的地方，而不是在一个敏感环境中开辟另一个开采前沿。”巴特尔说。

加入行动的还有几家欧洲汽车制造商和三星电子。宝马集团、大众汽车集团、沃尔沃、 谷歌和三星电子签署了暂停协议，承诺不会采购海底矿物。

大众汽车集团通过电子邮件称，经过对公共部门、学术界和商界多位专家咨询，并对深海采矿现有数据进行全面分析，认为当前研究不能充分排除采矿和尾矿处置对脆弱的深海生态系统的不利影响。

宝马集团2021年曾对路透社表示，从深海采矿中采购电池材料“不可行”，因为环境风险未知。

绿色和平组织和皮尤慈善信托基金会等其他组织呼吁，在弄清楚对环境的影响之前，禁止海底采矿。

太平洋岛国斐济、萨摩亚和瓦努阿图明确反对海底采矿。智利则要求暂停15年，以研究其影响。

03．初期阶段

美国地质调查局正在研究海底采矿影响，以帮助国际海底管理局确定，需要做什么样的环境保护措施。

美国地质调查局发言人亚历克斯·德马斯（Alex Demas）认为，重要的是，应该意识到，所有类型采矿都会对环境造成影响。美国地质调查局对这些因素的研究还处于初期阶段。

上个月，麻省理工学院海洋科学家公布了一项关于海底采矿产生的沉积物云的研究结果。他们与比利时全球海洋矿物资源公司合作，探索提取多金属结核方法。

麻省理工学院的研究者给装备起名为“预样采集器”，配备仪器和摄像头，监测机器产生的沉积物羽流。麻省理工学院一份出版刊物称，其测量显示，随着沉积物羽流的分散，它保持在相对较低位置，停留在距离海底2米以内。

“最重要的是，这是一个复杂的过程，就发生在采集的过程。”麻省理工学院机械工程教授、该出版刊物合著者托马斯·皮科克（Thomas Peacock）说。研究者们担心，这些烟雾泥团会扩散到采矿地点以外，伤害深海生物。

大多数申请海底管理局许可的矿业公司，都使用像这项研究中采集器这样的机械，从海底吸取岩石和周围的物质。资源公司再系统将金属结核从采集器内的沉积物中分离出来，结核物通过管道被送到表面容器，而大多数沉积物则在采集器后面排出。

温哥华金属公司的方法是，将多金属结核带到海面上，再将水和沉积物排放到水柱中。

位于纽约市的Pliant Energy Systems公司，计划使用具有缓慢波动鳍的水下机器人，来捡拾多金属结核。该公司表示，机器人和其他浮力方法将金属结核带到水面，比依赖管道更环保。

初创公司Impossible Metals位于加州帕萨迪纳市，计划部署自主机器人到海底收集多金属结核。其首席执行官奥利弗·古纳塞卡拉（Oliver Gunasekara）表示，机器人的机械手可以捡起单个金属结核，利用 人工智能收集特定大小的岩石。如果岩石太小或含有重要的海洋生物，它们就不会被收集。

“这种技术已经存在。”谈到海底采矿时，弗里曼说，当前要做的不仅仅是，巩固多次海洋调查活动的科学成果，还要制定一条通向严格监管的明确道路。

（本文部分内容综合Automotive News报道，部分图片来自网络）