2023年7月，美国能源部（DOE）发布了《2023年关键原材料评估报告》，这是美国能源部第四次更新关键原材料报告，其余三次分别在2010年、2011年和2019年。与此前的CMS报告一样，2023年版报告基于美国国家和全球优先事项、技术进步和技术趋势，对关键原材料报告进行更新，并提供了关键性评估结果，以确定哪些材料对清洁能源技术的持续全球部署至关重要。该报告中的评估重点关注供应中断风险较高的关键材料，这些材料是清洁能源技术不可或缺的一部分。最终名单包括铝、钴、铜、镝、电工钢（取向钢、非晶粒取向钢、非晶钢）、氟、镓、铱、锂、镁、天然石墨、钕、镍、铂、镨、铽、硅和碳化硅。此外，报告还通报了能源部的优先事项，包括关键材料研究、开发、示范和商业化应用计划 (RDD&CA)，能源部关键材料清单将告知根据《通货膨胀减少法案》48C获得税收抵免的资格。

2023年评估的主要发现：

l  用于电动汽车电机和风力发电机磁体的稀土材料（钕[Nd]、镨[Pr]、镝[Dy]和铽[Tb]）仍然至关重要。虽然Dy和Tb都是在磁体中起相同作用的重稀土元素，但由于Dy在高级磁体中的广泛使用以及Tb目前作为替代品的作用，Tb的临界性在短期内略低于Dy。类似地，Pr在中期是临界的，但在短期内仅接近临界，因为它在磁体中比Nd更具可替代性。

l  用于电动汽车电池和固定存储的材料现在被认为是至关重要的。虽然钴（Co）在本报告和之前的报告中被发现是关键的，但锂（Li）在中期内变得至关重要，因为它在各种电池化学中的广泛应用和电动汽车行业的蓬勃发展。天然石墨是这项评估中的一个新添加，也是至关重要的。

l  氢电解槽中使用的铂族金属，如铂（Pr）和铱（Ir），由于越来越关注氢技术以实现净零碳排放，因此至关重要，而催化转化器中使用的那些金属，如铑（Rh）和钯（Pd），则由于催化转化器的中期重要性降低而被淘汰。

l  镓（Ga）由于其在发光二极管（LED）中的使用而继续是关键的。此外，在磁体制造和砷化镓（GaAs）或氮化镓（GaN）等形式的半导体中，镓（Ga）的使用有所增加。

l  铝（Al）、铜（Cu）、镍（Ni）和硅（Si）等主要材料由于其在电气化中的重要性，从短期的非临界转变为中期的近临界。

l  由于电工钢用于电网变压器和电动汽车电机，因此电工钢几乎是至关重要的。

影响和下一步行动

《2023年关键原材料评估报告》旨在通过对确保脱碳清洁能源未来最关键的材料进行分析，为国防部优先考虑研究、开发和部署（RD&D）战略提供指导。2023版报告包含了与以前报告相比的一些显著变化，具体包括：（1）利用美国能源部2022年供应链深入研究报告的发现，该评估评估了一份更长的材料初始清单，除了天然材料外，还包括一些工程材料；（2）引入了一种筛选方法，以制定一份关键材料清单，对其进行关键性评估，并为具有定义阈值和逻辑的关键性评估制定正式评分准则。

报告总共评估了38种清洁能源技术所需原材料的初步清单，其中23种原材料在通过初步筛选后进行了关键性评估。其中，7项在短期内对清洁能源至关重要，13项在中期内至关重要。

未来，能源部将采取的策略如下：（1）多样化和扩大供应：多样化和扩大来自不同来源的关键矿物和材料供应，同时最大限度地减少浪费并增加材料的技术经济合作生产-确保材料的可用性；（2）开发替代材料；创新替代材料和/或制造组件-减少需求并部分抵消对原始材料的需求；（3）材料和制造效率：在整个供应链和生命周期中有效地使用和加工材料，以减少浪费；（4）循环经济：再制造、翻新、维修、再利用、再循环和重新利用——延长材料的使用寿命，部分抵消对原始材料的需求；（5）使用分析来实现和加速科学发现：如临界评估、储备、国际参与、市场开发以及先进的理论、计算和实验工具。