Economic Geology Models 5. Specialty, Critical, Battery, Magnet and Photovoltaic Materials: Market Facts, Projections and Implications for Exploration and Development

Abstract

Many exploration companies are now focusing on specialty materials that are associated with so-called ‘green technology’. These include ‘battery materials’, ‘magnet materials’ and ‘photovoltaic materials’, and many such commodities are also broadly labelled as ‘critical materials’ because they are seen as vital for industrial development, societal needs or national security. The definitions used for such materials are not always consistent among jurisdictions or across industry, and this paper attempts to clarify the criteria and address some common misconceptions. The distinction between major minerals (e.g. base metals) and ‘specialty materials’ (i.e. those mined or produced in much smaller amounts) is particularly important.

The markets for many specialty materials are growing faster than those for traditional ferrous, precious and base metals and they are often portrayed as excellent long-term investment opportunities. However, the small market bases for specialty materials and considerable uncertainty around growth projections (especially related to material substitutions and rapid technological change) need to be taken into consideration for objective assessment of the development potential of any proposed project, establishment of new supply chains by major corporations, and responsible decision-making (mineral policy) by government. In the short-term, projects aimed at specialty materials (materials with a small market base) cannot benefit from economy of scale, and their development hinges on commercially proven metallurgical processes, unless they are supported by governments or end-users.

Several specialty metals (e.g. germanium, indium, cadmium, and cobalt) are commonly obtained as by-product of base metal extraction. In such cases, systematic testing of base metal ores for their specialty metal content may justify the addition of relevant recovery circuits to existing smelters. If positive results are obtained, the need for targeting new sources of such specialty metals as primary exploration targets may be reduced or eliminated.

Where market conditions permit and concerns about the future availability of materials seem reliable, grass-roots exploration for specialty materials is warranted, and pre-competitive government involvement may be justified to promote such development efforts.

Keywords:

• Battery,
• Cobalt,
• Critical Materials,
• Exploration,
• Magnet,
• Market,
• Photovoltaic,
• Rare Earth Elements,
• Resources

Résumé

De nombreuses sociétés d'exploration se concentrent désormais sur les matériaux spécialisés associés à ce que l'on appelle la « technologie verte ». Ceux-ci incluent les « matériaux pour batterie », les « matériaux magnétiques » et les « matériaux photovoltaïques », et de nombreux produits de ce type sont aussi largement étiquetés comme « matériaux critiques » car ils sont considérés comme vitaux pour le développement industriel, les besoins sociétaux ou la sécurité nationale. Les définitions utilisées pour ces matériaux ne sont pas toujours cohérentes entre les juridictions ou dans l'industrie, et ce document tente de clarifier les critères et de répondre à certaines idées fausses courantes. La distinction entre les principaux minéraux (par exemple les métaux de base) et les « matériaux spécialisés » (c'est-à-dire ceux extraits ou produits en quantités beaucoup plus faibles) est particulièrement importante.

Les marchés de nombreux matériaux spécialisés croissent plus rapidement que ceux des métaux ferreux, précieux et de base traditionnels et ils sont souvent présentés comme d'excellentes opportunités d'investissement à long terme. Cependant, le marché restreint des matériaux spécialisés et l'incertitude considérable entourant les projections de croissance (en particulier liées aux substitutions de matériaux et aux changements technologiques rapides) doivent être pris en considération pour une évaluation objective du potentiel de développement de tout projet proposé, l'établissement de nouvelles chaînes d'approvisionnement par les grandes entreprises et une prise de décisions responsable par le gouvernement (politique minière). À court terme, les projets visant des matériaux spécialisés (matériaux ayant un marché restreint) ne peuvent pas bénéficier d'économies d'échelle et leur développement repose sur des procédés métallurgiques commercialement éprouvés, à moins qu'ils ne soient soutenus par les gouvernements ou les utilisateurs finaux.

Plusieurs métaux spécialisés (par exemple le germanium, l'indium, le cadmium et le cobalt) sont couramment obtenus comme sous-produits de l'extraction des métaux de base. Dans de tels cas, l'analyse systématique des minerais de métaux de base pour leur teneur en métaux spécialisés peut justifier l'ajout de circuits de récupération adéquats aux fonderies existantes. Si des résultats positifs sont obtenus, la nécessité de cibler de nouvelles sources de ces métaux spécialisés en tant que cibles d'exploration primaires peut être réduite ou éliminée.

Lorsque les conditions du marché le permettent et que les craintes quant à la disponibilité future des matériaux semblent fiables, l'exploration primaire de matériaux spécialisés est justifiée, et la participation préconcurrentielle du gouvernement peut être justifiée pour promouvoir de tels efforts de développement.