金屬可能成為零排放時代的"新石油"

最近大宗商品價格持續大幅上漲成為市場關注的焦點，IMF在六月份的一篇文章中，曾經提到對加快能源轉型和基礎設施支出的預期是驅動金屬價格上漲的重要原因之一。筆者剛好看到這篇文章"Metalsmaybecomethenewoilinnet-zeroemissionsscenario"，摘譯如下：

摘要：低排放技術比化石燃料要更多的金屬。本專欄估計了供給彈性，并測算能源轉型對金屬市場的價格影響。結果顯示，在零排放情景下，銅、鎳、鈷和鋰的價格可能在一個前所未有的持續時期內達到歷史最高水平。2021-2040年期間，總產值可能上升四倍以上，超過原油總產值。

為了減緩氣候變化，越來越多的國家和公司承諾減少二氧化碳的排放。實現這一目標可能會大幅提高對銅、鎳、鈷和鋰等金屬的需求。低排放技術—包括可再生能源、電動汽車、氫氣和碳捕獲—比基于化石燃料的技術要更多的金屬(WorldBank2020,InternationalEnergyAgency2021a,2021b)。

假如金屬需求上升而供給反應遲緩，那么持續的價格上漲可能隨之而來—可能導致能源轉型失敗或推遲。為了闡明這個問題，我們的新論文(Boeretal.2021)，連同相關的IMF世界經濟展望的商品專題(IMF2021)介紹了"能源轉型"金屬，估算了供給的價格彈性，并展示了重要金屬的價格情景。我們還供應收入估計，并確定什么國家可能受益。

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能源轉型金屬的需求飆升

我們的分析集中在銅、鎳、鈷和鋰。這些金屬被認為是受能源轉型影響最大的重要金屬(WorldBank2020,InternationalEnergyAgency2021b)。銅和鎳在金屬交易所交易已有一個多世紀，它們廣泛應用于經濟和低碳技術。相反，鈷和鋰都是微量但需求上升的金屬。它們從2010年左右開始在金屬交易所進行交易，并且越來越受歡迎，重要是因為它們被用于電池。

圖1：金屬產量和IEA能源轉型情景(百萬公噸)

Sources:IEA;SchwerhoffandStuermer(2020);USGeologicalSurvey;IMFstaffcalculations.

和IEA的"凈零"情形相一致的快速轉型意味著，未來10年，金屬需求將飆升(見圖1)。在這種情況下，由于清潔能源需求(重要是電池)的驅動，鋰和鈷的總消耗量新增了六倍以上。同樣，銅的消費量新增了一倍，鎳的消費量新增了四倍(包括和清潔能源無關的需求)。相比之下，在IEA的"statedpolicies"情景中(和氣候目標不一致的緩慢轉型)，金屬消費的新增要小得多。

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長期來看，金屬供給的彈性有多大？

盡管金屬的需求可能飆升，但金屬的供給通常對價格信號反應緩慢。這部分源于生產方法。銅、鎳和鈷都是在礦井中開采出來的，這些礦井往往要大量投資，建設期長達19年。相比之下，鋰通常是從礦泉和鹵水中提取的。因此，開設新設施的時間縮短了。

為了估計不同層面的供給彈性，針對每種金屬市場，做了單獨的結構向量自回歸(VAR)模型和數據，包括全球經濟活動、金屬產量和1879年至2020年的實際價格(假如有的話)。VAR模型是商品市場建模的標準方法(Kilian2009,BaumeisterandHamilton2019,Stuermer2018,JacksandStuermer2020)。

結果表明，供給在短時間內是非常缺乏彈性的，但在長期內更加有彈性(圖2)。需求引起的價格上漲10%，使銅、鎳、鈷和鋰的產量分別新增3.5%、7.1%、3.2%和16.9%。20年后，同樣的價格沖擊使銅產量提高了7.5%，鎳產量提高了13%，鈷產量提高了8.6%，鋰產量提高了25.5%。

圖2：特定金屬的供給彈性

Sources:SchwerhoffandStuermer(2020);USGeologicalSurvey;IMFstaffcalculations.

金屬價格可能在空前的持續時期內達到歷史最高水平

這四種金屬是能源轉型的潛在瓶頸。經通脹調整后的金屬價格將達到和歷史峰值類似的水平，但在IEA的零排放情形中，這將是一個前所未有的持續時期，約為10年(圖3)。這意味著鎳、鈷和鋰的實際價格將從2020年的水平持續上漲數倍，而銅的價格將上漲超過60%。根據IEA的statedpolicy情景，實際油價將大致保持在2020年均值水平。

圖3：statedpolicies和零排放情景的價格(每噸千美元)

Sources:InternationalEnergyAgency;SchwerhoffandStuermer(2020);USBureauofLaborStatistics;USGeologicalSurvey;IMFstaffcalculations.

價格在2030年左右達到頂峰有兩個原因。首先，在零排放情景下，需求的急劇上升是前置的。和基于化石燃料的能源生產不同，可再生能源生產首先使用金屬—例如，建造風力渦輪機。其次，價格暴漲引發了供給新增，降低了2030年后的市場緊張程度。

金屬生產的潛在價值可以和原油媲美

在零排放情景下，需求的繁榮可能導致金屬產值新增四倍以上—僅這四種金屬在未來20年就累計達到13萬億美元。這可能和同期石油產值相當(見表1)。這將使得這四種金屬在宏觀上和通脹、貿易和產出息息相關，并為大宗商品生產商帶來巨額收入。

表1：2021-2040年某些能源轉型金屬全球生產的累計實際收入(十億美元)

Sources:InternationalEnergyAgency;IMFstaffcalculations.

金屬供應相當集中，這意味著少數重要生產商可能會從中受益。在大多數情況下，產量最大的國家擁有最高的儲量，因此很可能是潛在的生產國。例如，剛果民主共和國約占全球鈷產量的70%，儲量的50%(圖4)。其他在產量和儲量方面突出的國家包括澳大利亞(鋰、鈷和鎳)；智利(銅和鋰)以及少一些的秘魯、俄羅斯、印度尼西亞和南非。

圖4：按全球特定金屬生產和儲備份額排列的前三個國家(百分點)

Sources:USGeologicalSurvey;IMFstaffcalculations.

金屬價格的長期上漲，可能推動宏觀經濟上升，尤其是對金屬出口商而言。實際上，CRB金屬價格指數持續上漲10%，會使金屬出口國相有關進口國的GDP額外新增2/3個百分點(見圖5)。金屬出口國的財政狀況也有類似程度的改善。估計值來自于一個面板VAR模型的脈沖效應函數，模型包括每個國家的實際GDP上升率、政府收支占GDP的比例、經常賬戶占GDP的比例、CRB的實際金屬價格指數(按年上升率)，以及全球GDP上升和實際石油價格的年度變化，作為額外的控制變量。

圖5：金屬價格沖擊對出口商的影響(bp)

Source:IMFcalculations.

減少不確定性的政策

需求具有很高的不確定性。首先，技術變革很難預測。其次，能源轉型的速度和方向取決于政策。

政策不確定性太高是有害的，因為它可能阻礙礦業投資，并新增高金屬價格破壞或推遲能源轉型的可能性。

一個可信的、全球協作的氣候政策：高的環境、社會、勞動和治理標準；減少貿易壁壘和出口限制將使市場有效運作。這將引導投資充分新增金屬供應，從而防止不必要地新增低碳技術的成本，并支持清潔能源過渡。

最后，一個負責金屬的國際機構—類似于負責能源的IEA，負責農產品的FAO—可以在數據分享和分析、行業標準和國際合作方面發揮關鍵用途。