為了對抗全球暖化，達到2050淨零碳排目標，世界各國大力投資綠能。根據彭博的圖表，2020年代全球每年必須投資2兆美元，2030年後每年必須投資4兆美元以上，才有機會在2050年達到淨零碳排，顯示綠能發展的急迫性，背後有著龐大的市場潛力。
化石燃料時代的戰略資源是煤炭、石油和天然氣，在綠能時代，關鍵原物料大不相同。《經濟學人》將銅、鋰、鈷、鎳、銀、鋁、鋅列為綠色金屬（green metals），其中銅被廣泛應用於製造電線電纜與馬達，是電網與電動車的關鍵原料，更被高盛比喻為「新石油」（new oil）。
2030年，綠能用銅數量將增加3倍
銅向來是工業的重要原料，廣泛用於建築、交通、能源傳輸、工業製造等領域。銅最受青睞的優點是高導電性，在所有金屬中排行第二、僅次於銀，成本卻比銀低得多，因此是電線、電纜的主要材料；隨著太陽光電、風機廣為布建與大量電動車上路，電纜、電池需求水漲船高，連帶拉升銅的需求。
環保署引述國際銅業協會（International Copper Association）的調查中指出，每輛燃油車平均使用銅23公斤，純電動轎車則是83公斤，是燃油車的3.6倍；而純電巴士的銅用量更高達224到369公斤，也就是說，銅用量隨著電池大小擴增。另外，充電樁線路也需要大量銅線。
而在電廠中，太陽光電廠與風力發電站需要的銅線，數量也是化石燃料電廠的5倍。美國全球投資公司（US Global Investors）執行長暨投資長Frank Holmes指出，每設置1 MW（百萬瓦）容量的風機需要3.6公噸的銅；根據高盛研究，風機的銅需求量將佔所有綠能需求2成%，而且離岸風機需要的銅是陸域風機兩倍，再考慮儲能設備發展，銅的需求量顯然將不斷攀升，2030年用於綠電的銅，數量將是2021年的4倍。
高盛預估，2030綠能銅需求量將是2021年的4倍。（圖/高盛）
在化石燃料時代，中東、非洲許多國家因為擁有石油、天然氣而致富，那麼哪些國家有機會因為這個「新石油」礦產而致富？
銅礦主要在美洲大陸，智利、祕魯產量佔全球40%
銅礦以多種形式存在於地殼，但黃銅礦（chalcopyrite）最具經濟價值。若從地質類型區分，銅存在於斑岩（porphyry）與沉積岩（sedimentary rocks）兩種環境。斑岩是火成岩，岩漿入侵地表冷卻後將銅遺留在地殼，這是最主要的銅礦類型，全球有三分之二的銅來自於此。斑岩銅礦脈主要分布於洛磯山脈與安地斯山脈以西，但中國、台灣、菲律賓、印尼、澳洲也有礦藏。沉積岩佔全球銅礦資源約25%，除了南北美洲之外，非洲南部的銅帶（copper belt）、東歐、俄羅斯也有礦藏。
銅需要經過數次加工程序，才能從礦藏成為終端產品。第一步是採礦，由於礦石中的銅含量僅介於0.3%到1%，因此採礦業者會先濃縮（concentration），將銅含量提升為25%到30%，排除廢棄石塊，並降低運輸成本。
第二步，銅礦會被冶煉廠提煉（refine）成電解銅，也稱為精煉銅。自然界中，銅大多以硫化銅與氧化銅等形式存在，硫化銅的銅含量較高，但提煉難度也高，因此成本較高。但不管是哪一種銅礦，都能提煉成純度99.99%的精煉銅。另外，由於回收鏈發展成熟，全球精鍊銅從回收物提取的比率也達到17%。
接著，精煉銅被製成盤條（wire rod）、餅坯等原始材料。大約60%到70%的精煉銅會被做成直徑8毫米，含氧量150到250 ppm的標準盤條。原始材料經過軋製、拉拔等程序，製成銅合金錠、銅管、銅線、銅片等中間成品；最後送到下游，加工成電纜、電子零組件等，組裝在發電機、電網與3C產品中，為人所用。
全球銅礦主要從美洲大陸開採。西元2000年前，美國是全球最大的銅礦產地，隨後智利超越美國，目前占全球產量近25%，再加上祕魯，南美洲供應全球近40%的銅礦，全球前20大礦場中，智利與秘魯佔了11座。中國除了是全球精煉銅的最大進口國，也是精煉銅的最大生產國，全球前20大冶煉廠中，中國佔了9座。值得注意的是，雖然日本沒有礦藏，但它是精煉銅的加工出口大國，台灣每年從日本進口約14.6萬噸精煉銅，佔所有銅物料進口量10.7%。
銅礦開採3大困境，高價真能刺激投資？
根據高盛調查，2030年綠電所需的銅將是2021年的4倍，然而《經濟學人》分析，銅礦開採遇到3個困境，分別是投資不足、投資報酬遞減與政治風險，未來可能會讓業界面臨缺料的窘境。
攤開銅價走勢來看，銅市自2000年起進入牛市，從每噸約1,800美元漲到8,000美元，卻在2008年遭遇金融海嘯而大跌至3,100美元，雖然立即反彈，並在2011年創下9,800美元的新高，卻因為中國大量投資礦場、而生產過剩，銅價在2010年代中期腰斬至4,500美元，低迷了將近10年，多數礦業公司停止投資新礦場。投資銀行Liberum Capital計算，從2014年起，銅業E&P（Exploration & Production，開採與生產）每年資本支出資出已下跌一半至140億美元。
銅價走勢近歷史新高（圖/Market Index）
到了2020年代，由於綠能需求推升，銅價從5千美元飆漲至1萬美元，創下歷史新高，雖然刺激礦商投資，但新礦場需要數年才能投入生產，短期無法救急。另外，與石油業者相比，礦業的資本資出相對較少。根據《經濟學人》的資料，礦業20年的資本資出，相當於石油業者4年開銷，但對小型礦商來說還是超出負擔範圍，即使是大型礦商，一次通常也只能投資一個專案。
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此外，礦脈的銅含量正在下滑，連帶造成投資報酬降低。智利銅礦含量曾超過1%，是全球等級（grade）最高的國家，但優質銅礦逐漸開採殆盡，含量已在過去15年下滑30%，目前僅有0.7%。含量降低，代表開採與精煉成本增加，同時也會增加碳排量。這狀況不只發生在智利，全球平均銅含量也是逐年遞減。美國礦商Anglo American的老闆Mark Cutifani表示，相較於100年前，今日得消耗16倍的能源，才能開採出同樣重量的銅礦。
最後是政治風險。從石油案例來看，若礦藏國的經濟體系不健全，石油出口容易導致財富分配不均，進而造成政治動盪不穩定，例如奈及利亞。同樣的狀況也可能發生在綠色金屬礦藏國，而潛在政治問題最終會限制礦商的投資意願。
Visual Capitalist則指出，根據地質學家調查，智利與秘魯在50年內有85%的機率發生大地震，是礦業投資的潛在風險。根據礦業研究公司Wook Mackenzie的資料，若智利、祕魯礦場關閉15天，將造成全球30萬噸的銅礦短缺，占全球年產量1.5%。
綜上所述，銅價必須維持高檔，礦商才有意願投資新礦場。近年銅價創新高，的確吸引礦商投資，例如加拿大礦商Barrick Gold今年3月就宣布投資100億美元，在巴基斯坦、伊朗與阿富汗邊境開採新的銅礦礦脈。但原物料巨頭交易商Glencore的老闆Ivan Glasenberg認為，銅價必須漲到每噸1.5萬美元才能有效刺激供給；然而高銅價也會抑制需求，因此也會反過來壓制投資。
台灣已停止採銅，主要從智利、日本、中國進口
台灣自己也有銅礦。1890年劉銘傳興建鐵路時，工人意外在八堵的基隆河床發現沙金，淘金客逆流而上，接連在九份、金瓜石發現金礦，台灣進入礦業時代。到了日治時期，業者首次在1904年開採到銅礦，開啟台灣的銅礦事業，並在1914年創下年產量1,875噸的紀錄。
國民政府來台後，成立臺灣金銅礦物局，接續金瓜石的採礦事業，並在1955年改組成臺灣金屬鑛業股份有限公司（簡稱臺金公司）。1970年代，銅礦資源逐漸枯竭，臺金公司將業務重心轉往煉銅，於1981年設立煉銅廠，生產利潤更高的電解銅。然而國際銅價在1980年代步入低迷，臺金公司由盈轉虧，因不堪虧損而在1987年結束營運，台灣百年礦業歷史宣告結束，自此再也沒有採銅業務。
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金瓜石具有銅礦礦藏，但現今已停止開採。（圖/Pixabay；作者/magic689）
雖然從綠能發展趨勢來看，銅需求看漲無庸置疑，但由於產業本身的限制與風險，抑制了礦商的投資意願，到了2030年，銅價是否真會飆漲、銅產量又能否滿足全球需求，仍有待觀察。至於台灣，雖然金瓜石可能仍有銅礦，但已不具備商業開採價值，再加上文化與環保意識，當地已轉型觀光產業，每年吸引上萬遊客到訪，感受台灣曾經存在的礦業景觀。
