燃尽的资源：铜

如今，世界上几乎没有——即使有也很少——能够使用传统手工技术开采的铜矿了。随着那些易于发现、易于获取且金属含量高的矿石耗尽，我们越来越依赖机器来清除大量覆盖岩层，开采金属含量不断降低的铜矿石。因此我们面临一个困境：当再也找不到易于获取的铜资源时，我们该怎么办？要知道，如今发现的为数不多的铜矿，要么埋藏在数英里深的岩层之下，要么位于丛林深处，需要投入越来越多的资金、能源和资源才能获取。下图说明了一切：

如你所见，寻找更多铜矿并非价格问题。在1990年至2023年间发现的239个新铜矿床中，仅有14个是在过去10年中发现的。尽管业界愿意为每磅交付的金属支付高价，但可供发现的资源已所剩无几。含铜地层并非随机出现，在地球上的各个地点钻探寻找矿床也毫无意义。主要地层已经被发现，因此不断增加的勘探投资并未产生相应回报。

而这正是我们的梦想和愿望与物质现实产生分歧之处。

尽管铜价上涨，勘探预算仍低于 2010 年代初的峰值，进一步降低了发现新矿床的可能性。企业优先选择扩展现有矿山而非寻找新矿，2023 年早期勘探仅占预算的 28%。铜矿开采是一项极其肮脏、耗水量大且污染严重的行业。难怪当地社区竭尽全力避免在他们村庄附近建造新矿——这进一步减少了扩大供应的选择。截至 2023 年，全球铜储量约为 10 亿公吨 ，由于上述原因，这一数字预计不会有太大增长——而需求却在不断增加。

根据这项研究 ，完全过渡到替代能源系统——完全由”可再生能源”、核能和水电组合供电——将需要我们开采 45.75 亿吨铜；这大约是我们迄今为止已探明储量的四倍半。说我们已经踏上了一项”不可能完成的任务”似乎都还是轻描淡写了。即使我们能在未来几十年内开采出地下的每一盎司铜，我们也只能用全电力系统替换掉老化的化石燃料能源系统的 22%，然后就得琢磨剩下的 78%该怎么办了……我们显然在这里遇到了严重的数学问题。而且这不仅仅是一个将来某个时候需要解决的模糊理论问题。随着新发现急剧停滞以及现有矿山的缓慢枯竭，铜供应商在未来几年将发现越来越难以跟上不断增长的需求。

起初，库存下降和持续的供应风险将使市场状况极度紧张。这正是我们目前所处的阶段。持续的矿山中断，如印度尼西亚的一场事故、智利产量恢复慢于预期以及影响秘鲁运营的反复抗议活动，都已经给供应带来了压力。难怪瑞银将 2025 年精炼铜产量增长预期下调至仅 1.2%……然而情况变得更糟：关税、贸易和地缘政治不确定性，加上干旱、山体滑坡和其他气候变化相关问题，都威胁着未来几年铜供应前景的恶化。供需之间的平衡已经非常脆弱，预计还会变得更加脆弱。因此我们看到价格正在上涨。

然而，从中期来看，我们面临着一个更大的问题。我们正在迅速接近一个拐点，届时铜矿供应将开始下降——无论需求如何。尽管 2024 年全球铜矿产量达到创纪录的 2280 万吨， 国际能源署预计全球供应将在本世纪 20 年代末达到峰值（约 2400 万吨），然后到 2035 年将显著下降至不足 1900 万吨 ，因为矿石品位下降、储量耗竭以及矿山退役。尽管非洲铜矿有潜在贡献，但新的绿地项目供应将难以弥补这一差距，因为从发现到矿山开始生产平均需要 17 年时间，而且新矿山的开采成本越来越高。在拉丁美洲，平均棕地项目现在需要比 2020 年高出 65%的资本投资，接近绿地项目的水平。另一方面，从零开始建设矿山变得更加具有挑战性，面临延误和漫长的前置时间。包括奥尤陶勒盖（蒙古）和克夫拉达布兰卡 2 号（智利）在内的主要铜矿项目都经历了严重的延误和成本超支。

沉默的杀手：矿石品位的下降

“铜矿石品位下降的趋势已经确立，而且不太可能逆转，”麦肯锡咨询公司在其研究中表示。麦肯锡的研究人员指出了这一困境的症结所在，即进入选矿厂进行加工的矿石中的金属含量。由于我们已经开采了所有高品位矿石，剩下的矿石需要越来越多的能源密集型和复杂的方法来提取。世界领先的澳大利亚跨国矿业公司必和必拓发现，自 1991 年以来，铜矿石的平均品位下降了 40%。

不用说，这一过程曾经——并且持续——产生着深远的影响。矿工们现在不得不用卡车运输品位0.6%的矿石，而不是将含铜量1%的岩石运到地表（后者本身已经够糟糕的了）。这种恶化趋势给挖掘车队（挖掘机和自卸车）以及选矿厂本身都带来了过度的压力。举个例子，想象你驾驶着一辆能够从矿坑中运输100吨碎石的自卸卡车。1991年，你倒入选矿厂的每一车矿石中含有1公吨纯铜，等待被提炼出来。四十年后，同样一卡车的矿石仅含600公斤（或1322磅）这种红色金属。不用说，你的卡车并不会因为你的矿山高品位矿石枯竭就少消耗柴油和备件：你每趟仍然得运输100吨岩石。

然而，随着时间的推移，你不得不驶入越来越深的矿井，为了获取同样数量的矿石而深入更深处，同时消耗掉难以计数的越来越昂贵的燃料。与此同时，选矿厂必须将这些品位越来越低的矿石粉碎成越来越细的粉末（1），以便分离出越来越小的铜颗粒。更重要的是，正如麦肯锡报告所指出的，全球范围内资本密集度较低的氧化矿体正在枯竭，留给矿商的是劳动力和能源密集度更高的硫化矿（2）。那么，铜矿开采的生产成本不断攀升也就不足为奇了吧？

这确实是铜矿开采的完美风暴。矿石品位下降，导致在运输和研磨含铜岩石时需要额外的燃料和电力。氧化铜矿的枯竭，以及被硫化矿床取代，后者需要额外的设备和大量能源来处理。新资源发现速度急剧下降，加上扩建和新项目的资本成本和复杂性增加——这些都阻碍了投资。洪水和干旱风险增加，威胁着热带湿润气候以及安第斯山脉沙漠地区的开采。贸易战、关税、监管、地缘政治紧张局势……那么必和必拓得出与美国能源信息署相同的结论就不足为奇了，他们向我们展示了一张描绘那个绝不能被提及的东西的小图表：铜峰值。即便是以铜矿开采为主要收入来源之一的必和必拓，也估计现有矿山在2035年的铜产量将比今天减少约15%，导致铜矿开采量与需求相比出现高达1000万吨的巨大缺口。

这并非没有预见到。铜峰值的概念，即年度铜产量达到历史最高点后开始下降的时刻，并不是什么新鲜事。数学计算并不十分复杂，因此早在十多年前就已经完成了。尽管莫纳什大学（澳大利亚墨尔本）的科学家们在一定程度上高估了峰值产量（将其定在 2030 年的约 2700 万吨），但他们已经相当接近了。按照目前的情况，我们很可能会在现在到 2030 年之间的某个时候达到铜矿开采供应峰值，年产量为 2400-2500 万吨。而这一切都发生在人类大约在同一时期达到液体燃料供应峰值的基础上——这难道不讽刺吗……？

但是，但是……但我们会回收利用的啊！

本文引用的几乎所有文章和研究都提到需要”多种供需侧措施”来弥补铜产量峰值之后留下的缺口。这些措施包括：”刺激新矿投资、提高材料效率、材料替代以及扩大回收规模。”如果你读到这里了，我万分感激，请允许我在此直言不讳，让我直接说出这是什么：胡扯。

首先，我们”必须”在煤炭、石油和天然气耗尽之前建立一个新的能源系统——更不用说在我们能够开始回收旧电动汽车、风力涡轮机和其他设备之前了（3）。目前电力仅提供我们 22%的能源需求，其余部分，尤其是重工业中的能源，来自燃烧化石燃料。（顺便说一句，这本身就是一个致命障碍，因为电力无法大规模替代这些燃料， 特别是在制造太阳能电池板、风力涡轮机以及精炼铜所需的高温应用中 。）考虑到铜储量的数量，以及令人遗憾的、糟糕的勘探发现状况，即使我们把每个废品回收站都翻个底朝天，我们也完全无法想象在彻底耗尽这种红色金属之前，能够建成哪怕一半必要的”可再生”发电容量。

流通中的大部分铜已经在服务于电气化需求，或用于铜的抗菌和导热特性至关重要的应用场景。这些产品的生命周期以年和几十年计算，必和必拓评估认为铜在使用中的平均寿命约为20年。因此，我们最多只能回收2005年左右制造的产品，而当时全球铜产量仅为今天的一半……更糟糕的是，这些旧废料中有很大一部分从未被回收。根据必和必拓的估计，2021年只有43%的可用废料被收集和回收再利用，到2023年下降到40%，因为”价格走低、经济活动放缓和监管变化形成了阻力。”我们甚至还没有谈到”废料民族主义”的兴起，其目的是保护二次材料的本地使用，并对跨区域废料贸易实施限制。让我们现实一点，回收无法填补这一缺口。充其量，它只能在一定程度上减缓下降速度……仅此而已。

呸！反正我们有那么多铝，谁还需要铜呢？！

你想过铝是怎么制造出来的吗？是通过用石油焦（或煤焦油沥青）制成的碳阳极，向熔融氧化铝通入巨大的电流，通过电解将其转化为纯金属。这里有两点需要注意。首先，所需的电力（和阳极）通常是由化石燃料产生的，因为”可再生能源”无法提供使这一过程成为可能所需的稳定电流和碳原子。其次，所有这些电力，即使你用核反应堆来发电，也必须通过铜线来输送。这就引出了我们的下一个救命稻草： 替代 ，指的是用其他材料（如铝、塑料或光纤）来替代铜。

另一方面，替代和节约（减少产品中的铜含量或用量）”需要进行重大的设计修改、产品线调整、新设备投资以及工人再培训”。由于铜具有一些独特的优势，在许多终端用途中难以替代或节约，这远非说起来那么容易。以导电性为例。任何（以及每一种）电气设备中最大的损耗莫过于电线和各种电气元件内阻产生的废热。不难理解为什么在电线和其他关键部件中用较低质量的材料（如铝）替代铜会导致性能严重下降——如果在技术上可行的话。除了挂在高杆上的高压电缆，很难想到有哪种应用场景中，电阻产生的过量热量不会损坏系统到着火的程度，或大幅降低其性能。

因此，当铜价上涨超出负担能力时，我们不会看到替代品使用或节俭行为的显著增加。相反，财务状况较弱的公司将会破产，市场将会整合，而消费者将会大规模地被价格拒之门外。就像石油一样，我们将在这里面临负担能力危机，首先推动价格飙升至天价——然后眼睁睁看着它们随着需求消失而暴跌至新低。铜峰值和石油峰值将像海啸般袭击我们，通过许多反馈循环相互放大。（想想铜矿中的柴油使用，或者能源生产中的铜使用。）尽管有许多警告，我们却完全没有准备就进入了这场风暴，实际上也没有做任何事情来防止海浪冲击我们。

结论

维持——更不用说发展——这个横跨六大洲的工业文明的物质机遇之窗正在迅速关闭。这不是 500 年后的事，而是从今天开始，并将在未来几十年以越来越快的速度砰然关闭，因为所有经济上可开采的化石燃料和铜储量都将耗尽。这是一个地质现实，不是你能用核聚变、太阳能或任何你喜欢的能源来扭转的。我们已经触及了增长的物质和生态极限，而太空采矿甚至还遥不可及。因此，在如此晚的时候试图转向”可再生能源”或建设人工智能数据中心，不仅在技术上不可行，而且是不明智的，只会进一步加速资源枯竭，使崩溃来得更快。我们迫切需要立即开始制定并实施一个缩减计划 ，而不是寄希望于技术会以某种方式拯救我们，要在最高治理层面上行动，赶在”谁能使用地球上最后剩余资源”的混乱将我们所有人吞没之前。

下次再见，

B