关键矿产：通过替代与回收减少美国进口依赖

# 美国GAO - 关键矿物：通过替代和回收技术减少美国进口依赖 来源：https://www.gao.gov/products/gao-26-108687 ## GAO的主要发现 电池和半导体等技术对美国经济至关重要，但依赖进口的锂、镓及其他关键矿物。GAO发现，替代和回收技术可能有助于减少美国对这些进口的依赖。但在某些情况下，进展可能需要很多年。 技术减少关键矿物进口依赖的潜力 技术减少关键矿物进口依赖的潜力 对于电池，替代和回收技术具有近期潜力。例如，使用磷酸铁锂电池用于固定式电网储能，可能在未来2至3年内减少对钴、锰和镍的进口。但这些电池在其他应用（如长途电动汽车）中由于能量密度较低而表现不佳。无锂电池尚未达到商业成熟。电池回收技术已经成熟，并在2至3年内提供了一条减少铜、钴、锂和镍进口的途径。这些技术旨在通过化学浸出和熔炼，以高回收率回收关键矿物。然而，专家告诉GAO，美国电池回收商缺乏产能。此外，可用于回收的原料（称为进料）通常被填埋或出口加工。 对于半导体，大多数替代和回收技术可能还需多年才能成熟。替代技术不太可能对镓、铟等矿物的进口依赖产生近期影响，因为其他材料在相同条件下的性能无法与这些关键矿物相媲美。专家告诉GAO，除非替代品能在预期应用中达到与当前半导体材料相同的性能水平，否则行业不会采用。从半导体中回收矿物的技术也面临挑战，例如市场不成熟。半导体制造废料是回收矿物的潜在来源，但这在美国尚未成为标准做法。废弃电子产品是另一个潜在的大来源，但其关键矿物含量低，且这些矿物通常与其他材料混合并结合在一起。回收这类电子废物的技术正处于试点阶段。 GAO确定了四项政策选项，可支持减少关键矿物进口依赖的目标，并帮助解决回收和替代技术面临的挑战。这些选项列出了政策制定者（包括立法机构、政府机构（联邦、州和地方）、学术界、标准制定组织、行业和其他团体）可能采取的行动。总体而言，这些技术在政策推动下，有可能在短期、中期或长期内减少部分依赖。详见下文关于这些选项的说明。 政策制定者也可以选择非技术性的政策方法，例如增加国内采矿。许多非技术性方法已成为当前和拟议立法及行政行动的主题（见报告第6页）。 支持减少关键矿物进口依赖并应对替代与回收技术挑战的政策选项 建立可行的替代品国内制造能力（报告第23页） 政策制定者可以考虑建设或改造现有制造能力，以生产电池和半导体的替代技术。 **潜在实施方法** - 为商用电池技术的制造工厂提供私人资本投资支持。 - 建立设施或合作伙伴关系，对半导体替代品进行中试规模测试。 **机遇与考虑因素** - 国内制造能力可使商用替代技术（如磷酸铁锂电池）实现近期生产，从而减少对钴、镍等关键矿物的进口依赖。 - 电池和半导体生产设施成本高昂，且通常专门用于生产特定技术。 建立国内回收能力（报告第24页） 政策制定者可建设国内基础设施，以增强电池和半导体的国内回收能力。 **潜在实施方法** - 为新建电池回收工厂的私人投资提供支持。 - 收集并共享有关含有电池和半导体的制造废料及报废设备的数据。 - 审查并简化许可要求及危险废物认定。 **机遇与考虑因素** - 扩大国内基础设施可减少或消除将部分加工过的电池运往海外回收的需求。 - 建设国内回收基础设施可能不会在短期内减少选定关键矿物的进口依赖，因为新建或改造现有基础设施可能需要十年或更长时间，并需要大量投资。 确保回收原料供应（报告第24页） 政策制定者可以支持收集、分类、运输和储存制造废料及报废设备，以便回收和再利用。 **潜在实施方法** - 建立并监督国家和地方电子废物收集计划，为消费者提供教育和资源（例如投放点）。 - 为行业收集或保留制造废料及报废设备用于回收提供财政激励。 **机遇与考虑因素** - 确保回收和再利用原料的稳定供应，有助于在短期内减少关键矿物的进口需求。 - 尽管存在成熟的电池回收技术，但确保更多原料可能加剧与危险材料安全、运输和处理相关的挑战。 - 如果没有需求且价格具有竞争力的回收半导体材料，回收商可能难以扩大运营规模，并在短期内减少所需的进口矿物数量。 支持研究、开发和测试（报告第25页） 政策制定者可以继续或扩大对替代和回收技术的研究、开发和测试支持。 **潜在实施方法** - 支持研究以改善无锂电池的性能。 - 支持研究能够减少或避免当前技术成本、废物问题和环境影响的电池回收技术。 - 鼓励进行有针对性的材料研究，重点寻找半导体替代品，以保持或增强材料性能，并尽可能减少关键矿物的使用。 - 支持研究更高效的半导体回收技术，以回收更多关键矿物。 **机遇与考虑因素** - 增加研究有助于克服现有技术的当前局限性，从而实现更好的性能（例如更高能量密度的电池、更大带隙的半导体）或更高的商业化潜力（例如提高从半导体中回收矿物的效率）。 - 研究、开发和测试工作可能无法在短期内产生成熟技术。 来源：GAO。 | GAO-26-108687 ## GAO进行此项研究的原因 美国将60种矿物视为关键矿物，因为它们对国家的经济或安全至关重要，且供应链容易受到干扰。 几种关键矿物对电池和半导体的功能至关重要，这些电池和半导体应用于电动汽车、固定式电网储能、消费电子产品和国防工业。例如，锂是现代电池的关键组成部分，这些电池既轻便又能量密集。半导体依赖于镓、锗、砷和铟等关键矿物的独特电学特性。 美国行政和立法部门的政策制定者长期以来一直致力于通过技术创新和其他方法减少关键矿物的进口依赖。 本报告研究了：(1) 在电池和半导体行业内通过替代和回收技术减少关键矿物进口依赖的方法；(2) 这些技术开发和采用面临的挑战；(3) 支持减少依赖的政策选项。 为了进行本次技术评估，GAO采访了联邦官员和专家，并审查了学术论文、机构和专家文件以及联邦政策。GAO在本报告中确定了四项政策选项（见下一页）。 更多信息，请联系 Sarah Harvey： [[email protected]](mailto:[email protected])。