新時期我國新興產業所需緊缺礦產資源形勢分析
郭佳1，2，易繼寧1，2，張福良1，2 *，孫振一3
1中國地質調查局發展研究中心
2自然資源部礦產勘查技術指導中心
3中國地質大學（北京）地球科學與資源學院
導讀：
隨著我國新興產業的蓬勃發展，對礦產資源的需求也發生了明顯變化，眾多礦產資源國內保障不足。郭佳等根據新時期我國產業發展形勢，分析歸納了戰略性新興產業所涉及的重點、領域、主要方向和所需礦產。新興產業重點應用領域所需的主要礦產資源共涉及40個礦種，其中鋰礦、鈷礦、稀土等新興礦產28個。本文綜合評價了16種緊缺礦產的資源稟賦、對外依存度和供需形勢，判斷新形勢下必將加重鉻、鎳、銅等6種傳統礦產資源緊缺態勢，鈷、鋰、鈹等10種新興礦產資源安全問題凸顯。在此基礎上，提出了“加大有開發利用價值的緊缺礦產的找礦力度，提高國內礦產資源的保障程度”等緩解我國資源供應緊張的五點建議。中文表2、表3、表4列出的新興產業重點應用領域所需主要礦產名錄及其供需情況，具有重要參考價值。
0 引言
戰略性新興產業作為科技創新驅動發展的先導,已在國家經濟社會發展和生態文明建設中發揮了重大引領作用。產業高速發展的背后必然離不開與生產新材料密切相關的礦產資源的持續供應。近年來隨著經濟全球化趨勢加速，世界各國在全球范圍內獲取有限原材料資源的競爭升級加劇,新興產業的迅速壯大導致支撐產業相關的高品質礦產資源供需矛盾進一步凸顯。為保證國家戰略性新興產業健康持續發展,分析判斷新形勢下我國緊缺礦產資源供需形勢變化,探索礦產資源保障問題的解決途徑，對于促進產業發展和支撐制造強國建設具有至關重要的作用。
1 新時期新興產業發展對礦產資源的新需求
戰略性新興產業是推動當今和未來國民經濟和社會發展的重要力量，越來越受到世界各國的重視以美國為代表的發達國家在金融危機后進行了新一輪經濟結構調整，實施了再工業化戰略，大力發展低碳、低耗能的戰略性新興產業。我國持續加快供給側結構性改革，加大產業結構優化升級,2012年以來我國GDP增速穩定在7%左右,總體經濟形勢已由高速增長轉向高質量發展新常態。《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》明確指出“戰略性新興產業是引導未來經濟社會發展的重要力量”。礦產資源作為物質生產的基礎，必然隨著新時期產業發展和國際礦業市場供給變化發生新調整。
近年來,世界主要國家均有針對性地開展了戰略性新興產業所需礦產的相關研究，提出了重點關注和優先發展保障的礦產資源清單，以保障礦產資源供應，促進新興產業快速發展和高新技術廣泛應用。從美國、日本、歐盟近年來發布的重點關注和優先發展保障的礦產資源清單（表1）可以看出，礦產資源消費重心均隨著經濟發展結構發生調整，從傳統大宗礦產擴展到清潔、低碳能源，戰略性關鍵礦產以及高品質礦產資源需求比例顯著上升。我國學者通過研究認為，我國傳統大宗礦產需求增速變緩但仍將維持在較高水平，銅礦、鎳礦、鐵礦等重要礦產品對外依存度不斷攀升;戰略性新興產業相關礦產資源（以下簡稱“新興礦產”）需求快速增長，鈷礦、鎳礦、鈹礦、鋯礦等17種礦產國內產量供應遠小于需求，需要通過國際市場解決。
表1 美日歐重點關注和優先發展保障的礦產資源清單
可以預見，未來隨著中國、印度等為首的發展中國家快速崛起，將會催生全球礦產品價格高漲，使全球礦產資源爭奪更加激烈。新一輪、更大范圍的資源爭端幾乎不可避免地會在不久的將來爆發。因此,我國礦產資源保障需求應兼顧滿足傳統大宗礦產持續供應和戰略性新興產業高速發展的要求。
2 新興產業應用領域所需重要礦產梳理
按照《新材料產業發展指南》重點發展方向，本研究對我國重點投入的節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等七大戰略性新興產業所涉及的重點應用領域進行了歸類劃分,梳理出新能源、高端制造、電子信息材料和生物環保材料等4類應用廣泛的新興領域，并細分了11個主要應用方向，列舉了典型應用實例和該領域發展所需的主要礦產（表2）。通過梳理得出，新興產業重點應用領域所需的主要礦產資源共涉及40個礦種，其中鋰礦、鉆礦、稀土等新興礦產28個，占70%，（圖1）。戰略性新興產業發展所需的新材料主要依靠具有新功能、新特性的新興礦產資源,但銅、鋁、鎳等傳統礦產資源的新用途也將發揮一定的作用。
表2 新興產業重點應用領域所需主要礦產
圖1 新興領域所需傳統礦產與新興礦產占比
我國礦產資源稟賦不均衡,部分與國民經濟命脈密切相關的礦產資源存在長期供應緊張、對外依存度居高不下等問題。在對以上40個礦種估算對外依存度后發現，根據現有保障程度來看，鉛、鎳、鈾、錳、銅、鋁等6種傳統礦產和鈷、鋰、鈹、鋯、鉿、鈮、鉭、鉑族金屬、氦、錸等10種新興礦產將成為新興產業發展所需的緊缺礦產資源（圖2）。
圖2 我國新興產業主要緊缺礦種對外依存度
3 我國新興產業所需主要緊缺礦產資源供應形勢分析
3.1 傳統礦產新應用加重資源緊缺態勢
鉻、鎳、鈾、錳、銅、鋁等6種傳統礦產作為國家經濟發展的基礎原材料，在傳統建筑、運輸、冶金、化工、機械制造等工業生產中廣泛應用且需求量巨大，但受制于我國資源稟賦特征,需要長期依靠進口滿足市場消費需求，屬資源緊缺礦產（表3）。未來傳統應用需求保持基本穩定,新興領域將充分挖掘傳統礦產新用途，如生產高性能合金材料、超導復合材料、光伏材料以及新型燃料電池等，礦產消費能力必然進一步提升,資源供需缺口將進一步擴大。
表3 新興產業所需傳統緊缺礦產供需情況
我國銅、鉻、鎳資源稟賦差、國內供應長期緊缺，位居世界消費量首位的需求量與對外依存度居高不下（對外依存度分別為70%、98%和80%）以及進口集中度高的現狀極不匹配。據2017年安泰科分析數據顯示，中國精銅累計消費量已近1100萬t,約占全球總消費量的50%；預計10～15a后中國仍將是銅需求最大的國家，消費量將占全球消費量的40%左右，在2030年左右將達到峰值。鉻資源主要用于生產不銹鋼和高溫合金，消費量占全球的40%；預計國內不銹鋼產量在2020年左右達到頂點,之后產量將會緩慢下降,下降幅度較小。鎳資源同樣用于不銹鋼生產，中國鐮消費量已超過110萬t,未來對不銹鋼的需求仍將保持上升趨勢;再考慮到全球著名電動汽車生產商特斯拉推出“去鈷增鎳””的電池發展政策，鐮將成為重要的戰略性礦產。考慮到這些傳統大宗礦產在加大新興產業投入后，高性能合金材料、鋰電池正極材料、高導材料等產業對銅、鉛、鎳的需求量將進一步增大，使得該類礦產將成為更加緊缺的資源。
我國鋁、錳資源較豐富但品位較低，位居世界消費量首位,但長期依靠國外進口（對外依存度分別為50%和66%）。據2017年安泰科分析數據顯示，中國原鋁消費量達3540萬t,占全球原鋁消費量的55%;預計隨著工業化建設快速發展，中國仍將是原鋁需求最大的國家,2020年原鋁需求將達到4000萬t左右。盡管國內鋼鐵產能消減,粗鋼產量逐步降低,但高端鋼材、鋰電池材料以及高性能合金需求量將逐步增大。考慮到近年來澳大利亞、印度尼西亞等鋁土礦主要供應國限制出口，以及國際錳礦價格浮動，鋁、錳兩種礦產資源的供應緊缺現狀短期內難以改善。
我國鈾資源較豐富但查明程度偏低，因核電反應堆消費需求大，對外依存度高于70%。據《中國核電中長期發展規劃》，預計2020年天然鈾需求量達到9300t,2030年達到1.42萬t。考慮到未來核電、航空航天以及生物醫藥的快速發展，鈾資源仍將維持供應緊缺狀況。
3.2 新興礦產需求爆發式增長導致資源安全保障問題凸顯
與上述6種傳統礦產不同，鈷、鋰、鈹、鋯、鉿、鈮、鉭、鉑族金屬、氦、錸等10種礦產雖然屬于我國緊缺礦產或開發難度大、對外依存度高的礦產,但在傳統應用領域的需求用量并不大,供需矛盾并不十分突出（表4）。但隨著戰略性新興產業的高速發展，上述礦產作為新材料應用不可或缺的重要原材料,其需求量將會呈爆發式增長。以新能源汽車為例，電池需求上升帶動上游鋰鹽和鈷的需求，僅2017年鉆價上漲了128%，全球碳酸鋰平均價格增長了33%。這些高品質資源對外依存度居高不下,必然會加重我國上述資源安全保障的嚴峻形勢，資源供應瓶頸問題亟待解決。
表4 新興緊缺礦產供需情況
我國鈷、鋯、鉿、鉑族金屬4種礦產資源匱乏，查明儲量低，屬于嚴重緊缺資源，國內生產高需求（中國排名世界消費量第一）與超高的對外依存度（分別為90%,94%,94%,80%）極不匹配,且進口國主要集中在澳大利亞、南非、剛果，存在供應風險。特別是鋯,未來幾年可能100%依賴國際市場。隨著戰略性新興產業的全面鋪開，新能源汽車、核反應材料、航空航天等領域對鈷、鋯、鉿、鉑族金屬的需求程度將會提高，且消費量猛增。據安泰科等數據分析估算，未來電池和超級合金領域對鈷的需求增速將分別達到12%-14%和4%-6%,到2030年需求量將分別超過10萬t和30萬t；到2020年鋯英砂資源需求將達60萬t,2025年增至80萬t左右;2025年鉑、鈀需求量將分別達到115t和92t,較目前的消費量增長均超過50%。因此，隨著我國對礦產需求的爆發式增長，鈷、鋯、鉿、鉑族金屬4種礦產的緊缺程度將會日益嚴峻。
鈮、鉭、氦氣3種礦產與鈷、鋯、鉿、鉑族金屬4種礦產相似,均屬于我國資源稟賦差的稀缺資源，國內供應長期緊缺與高對外依存度（99.7%、85%、91%）極不匹配,特別是氦氣供應依賴于美國，資源安全形勢十分嚴峻。
我國鋰、鈹2種礦產資源較豐富且潛力較大，但資源開發利用受環境和技術雙重約束,高品質資源需從國外大量進口（對外依存度為84%和47%）,特別是鈹主要由美國主導，資源供應風險大。鋰、鈹作為支撐航空航天高新技術制造業、軍工生產以及新能源汽車鋰電池等產業的重要礦產資源，未來隨著戰略性新興產業全面鋪開,對兩者的需求將會進一步上升。據《汽車與新能源產業十二五規劃》及安泰科和sin-gumbox數據分析估算，預計到2030年中國鋰電池領域將消費金屬鋰4萬t左右;2020年中國用于生產儀表儀器、計算機、汽車、家電等工業產品的鈹資源消費量將接近106t。因此,我國鋰和鈹資源消費需求將穩步增長并維持供應緊缺狀態。
我國錸資源儲量有限且以伴生礦為主，由于我國錸產業尚未形成規模，消費量僅占全球需求總量的4%，,近些年國內產銷量維持平衡。未來隨著中國大飛機制造和商用發動機技術取得突破,對錸的需求量將持續增長。據2017年安泰科分析數據顯示，預計未來10-15a內我國錸的需求量將保持8%-10%左右增速，到2030年中國軍用航空發動機、民用航空發動機對錸的需求量將分別達到20t和10t,加之催化劑方面對錸的需求，屆時國內銖需求總量將達到30～40t。因此,我國錸資源將維持供應緊缺狀態。
4 建議
研究發現，這些礦產盡管在現有查明資源儲量和開發利用條件下均處于緊缺態勢，但各礦種卻存在著資源稟賦不同，以及在新興產業領域應用重要性和需求用量方面的差異。為保證我國戰略性新興產業健康穩定發展以及為新時代經濟高質量增速提供持續動力，應加強國家頂層設計，本研究提出了如下建議。
（1）充分結合國家產業調整發展方向，緊密跟蹤不同礦種在傳統和新興領域的應用重點，科學動態分析緊缺礦種的資源形勢,對戰略性新興產業所需礦產的冶煉生產環節予以關注，開展國內相關領域全產業鏈綜合調查評價。同時,當資源緊缺導致消費成本上升到一定程度時,還應考慮出現因技術進步獲得資源轉化或新發現的資源量猛增導致原有資源供需形勢發生改變的可能。
（2）鑒于部分新興礦產資源“家底”現狀不清的現狀，開展礦產資源國情調查,動態評價全國礦產資源潛力，特別是加強與新材料生產相關的緊缺礦產資源的潛力評價，綜合分析地質、技術、經濟、生態等各種因素對資源開發利用的影響，系統評價和查明潛在資源的可利用性。在加強生態文明建設的前提下，加大有開發利用價值的緊缺礦產的找礦力度，提高國內礦產資源的保障程度。
（5）積極參與多邊機構和國際組織合作,統一和規范礦業行業對外合作模式;參與國際標準規范的協商和制定,提高相關領域國際事務中的話語權，降低貿易壁壘，為我國礦業發展創造良好的國際環境。
來源：現代礦業，2020年6月第6期，
第一作者：郭佳，副研究員. 碩士
