新時(shí)期我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)所需緊缺礦產(chǎn)資源形勢(shì)分析

郭佳^1，2，易繼寧^1，2，張福良^{1，2 *}，孫振一³

1中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心

2自然資源部礦產(chǎn)勘查技術(shù)指導(dǎo)中心

3中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院

導(dǎo)讀：

   隨著我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也發(fā)生了明顯變化，眾多礦產(chǎn)資源國(guó)內(nèi)保障不足。郭佳等根據(jù)新時(shí)期我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)，分析歸納了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所涉及的重點(diǎn)、領(lǐng)域、主要方向和所需礦產(chǎn)。新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域所需的主要礦產(chǎn)資源共涉及40個(gè)礦種，其中鋰礦、鈷礦、稀土等新興礦產(chǎn)28個(gè)。本文綜合評(píng)價(jià)了16種緊缺礦產(chǎn)的資源稟賦、對(duì)外依存度和供需形勢(shì)，判斷新形勢(shì)下必將加重鉻、鎳、銅等6種傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源緊缺態(tài)勢(shì)，鈷、鋰、鈹等10種新興礦產(chǎn)資源安全問(wèn)題凸顯。在此基礎(chǔ)上，提出了“加大有開發(fā)利用價(jià)值的緊缺礦產(chǎn)的找礦力度，提高國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源的保障程度”等緩解我國(guó)資源供應(yīng)緊張的五點(diǎn)建議。中文表2、表3、表4列出的新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域所需主要礦產(chǎn)名錄及其供需情況，具有重要參考價(jià)值。

0  引言

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作為科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的先導(dǎo),已在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)中發(fā)揮了重大引領(lǐng)作用。產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背后必然離不開與生產(chǎn)新材料密切相關(guān)的礦產(chǎn)資源的持續(xù)供應(yīng)。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)加速，世界各國(guó)在全球范圍內(nèi)獲取有限原材料資源的競(jìng)爭(zhēng)升級(jí)加劇,新興產(chǎn)業(yè)的迅速壯大導(dǎo)致支撐產(chǎn)業(yè)相關(guān)的高品質(zhì)礦產(chǎn)資源供需矛盾進(jìn)一步凸顯。為保證國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展,分析判斷新形勢(shì)下我國(guó)緊缺礦產(chǎn)資源供需形勢(shì)變化,探索礦產(chǎn)資源保障問(wèn)題的解決途徑，對(duì)于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和支撐制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)具有至關(guān)重要的作用。

1  新時(shí)期新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的新需求

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是推動(dòng)當(dāng)今和未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要力量，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在金融危機(jī)后進(jìn)行了新一輪經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)施了再工業(yè)化戰(zhàn)略，大力發(fā)展低碳、低耗能的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。我國(guó)持續(xù)加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),2012年以來(lái)我國(guó)GDP增速穩(wěn)定在7%左右,總體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)已由高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展新常態(tài)。《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》明確指出“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是引導(dǎo)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要力量”。礦產(chǎn)資源作為物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，必然隨著新時(shí)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際礦業(yè)市場(chǎng)供給變化發(fā)生新調(diào)整。

近年來(lái),世界主要國(guó)家均有針對(duì)性地開展了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需礦產(chǎn)的相關(guān)研究，提出了重點(diǎn)關(guān)注和優(yōu)先發(fā)展保障的礦產(chǎn)資源清單，以保障礦產(chǎn)資源供應(yīng)，促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和高新技術(shù)廣泛應(yīng)用。從美國(guó)、日本、歐盟近年來(lái)發(fā)布的重點(diǎn)關(guān)注和優(yōu)先發(fā)展保障的礦產(chǎn)資源清單（表1）可以看出，礦產(chǎn)資源消費(fèi)重心均隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，從傳統(tǒng)大宗礦產(chǎn)擴(kuò)展到清潔、低碳能源，戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)以及高品質(zhì)礦產(chǎn)資源需求比例顯著上升。我國(guó)學(xué)者通過(guò)研究認(rèn)為，我國(guó)傳統(tǒng)大宗礦產(chǎn)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(chǎn)品對(duì)外依存度不斷攀升;戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)礦產(chǎn)資源（以下簡(jiǎn)稱“新興礦產(chǎn)”）需求快速增長(zhǎng)，鈷礦、鎳礦、鈹?shù)V、鋯礦等17種礦產(chǎn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)量供應(yīng)遠(yuǎn)小于需求，需要通過(guò)國(guó)際市場(chǎng)解決。

表1  美日歐重點(diǎn)關(guān)注和優(yōu)先發(fā)展保障的礦產(chǎn)資源清單

可以預(yù)見，未來(lái)隨著中國(guó)、印度等為首的發(fā)展中國(guó)家快速崛起，將會(huì)催生全球礦產(chǎn)品價(jià)格高漲，使全球礦產(chǎn)資源爭(zhēng)奪更加激烈。新一輪、更大范圍的資源爭(zhēng)端幾乎不可避免地會(huì)在不久的將來(lái)爆發(fā)。因此,我國(guó)礦產(chǎn)資源保障需求應(yīng)兼顧滿足傳統(tǒng)大宗礦產(chǎn)持續(xù)供應(yīng)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的要求。

2   新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域所需重要礦產(chǎn)梳理

按照《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》重點(diǎn)發(fā)展方向，本研究對(duì)我國(guó)重點(diǎn)投入的節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所涉及的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)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(huán)保材料等4類應(yīng)用廣泛的新興領(lǐng)域，并細(xì)分了11個(gè)主要應(yīng)用方向，列舉了典型應(yīng)用實(shí)例和該領(lǐng)域發(fā)展所需的主要礦產(chǎn)（表2）。通過(guò)梳理得出，新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域所需的主要礦產(chǎn)資源共涉及40個(gè)礦種，其中鋰礦、鉆礦、稀土等新興礦產(chǎn)28個(gè)，占70%，（圖1）。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的新材料主要依靠具有新功能、新特性的新興礦產(chǎn)資源,但銅、鋁、鎳等傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的新用途也將發(fā)揮一定的作用。

表2  新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域所需主要礦產(chǎn)

圖1  新興領(lǐng)域所需傳統(tǒng)礦產(chǎn)與新興礦產(chǎn)占比

我國(guó)礦產(chǎn)資源稟賦不均衡,部分與國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈密切相關(guān)的礦產(chǎn)資源存在長(zhǎng)期供應(yīng)緊張、對(duì)外依存度居高不下等問(wèn)題。在對(duì)以上40個(gè)礦種估算對(duì)外依存度后發(fā)現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)有保障程度來(lái)看，鉛、鎳、鈾、錳、銅、鋁等6種傳統(tǒng)礦產(chǎn)和鈷、鋰、鈹、鋯、鉿、鈮、鉭、鉑族金屬、氦、錸等10種新興礦產(chǎn)將成為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的緊缺礦產(chǎn)資源（圖2）。

圖2  我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)主要緊缺礦種對(duì)外依存度 

3   我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)所需主要緊缺礦產(chǎn)資源供應(yīng)形勢(shì)分析

3.1  傳統(tǒng)礦產(chǎn)新應(yīng)用加重資源緊缺態(tài)勢(shì)

鉻、鎳、鈾、錳、銅、鋁等6種傳統(tǒng)礦產(chǎn)作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)原材料，在傳統(tǒng)建筑、運(yùn)輸、冶金、化工、機(jī)械制造等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用且需求量巨大，但受制于我國(guó)資源稟賦特征,需要長(zhǎng)期依靠進(jìn)口滿足市場(chǎng)消費(fèi)需求，屬資源緊缺礦產(chǎn)（表3）。未來(lái)傳統(tǒng)應(yīng)用需求保持基本穩(wěn)定,新興領(lǐng)域?qū)⒊浞滞诰騻鹘y(tǒng)礦產(chǎn)新用途，如生產(chǎn)高性能合金材料、超導(dǎo)復(fù)合材料、光伏材料以及新型燃料電池等，礦產(chǎn)消費(fèi)能力必然進(jìn)一步提升,資源供需缺口將進(jìn)一步擴(kuò)大。

表3  新興產(chǎn)業(yè)所需傳統(tǒng)緊缺礦產(chǎn)供需情況

我國(guó)銅、鉻、鎳資源稟賦差、國(guó)內(nèi)供應(yīng)長(zhǎng)期緊缺，位居世界消費(fèi)量首位的需求量與對(duì)外依存度居高不下（對(duì)外依存度分別為70%、98%和80%）以及進(jìn)口集中度高的現(xiàn)狀極不匹配。據(jù)2017年安泰科分析數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)精銅累計(jì)消費(fèi)量已近1100萬(wàn)t,約占全球總消費(fèi)量的50%；預(yù)計(jì)10～15a后中國(guó)仍將是銅需求最大的國(guó)家，消費(fèi)量將占全球消費(fèi)量的40%左右，在2030年左右將達(dá)到峰值。鉻資源主要用于生產(chǎn)不銹鋼和高溫合金，消費(fèi)量占全球的40%；預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)不銹鋼產(chǎn)量在2020年左右達(dá)到頂點(diǎn),之后產(chǎn)量將會(huì)緩慢下降,下降幅度較小。鎳資源同樣用于不銹鋼生產(chǎn)，中國(guó)鐮消費(fèi)量已超過(guò)110萬(wàn)t,未來(lái)對(duì)不銹鋼的需求仍將保持上升趨勢(shì);再考慮到全球著名電動(dòng)汽車生產(chǎn)商特斯拉推出“去鈷增鎳””的電池發(fā)展政策，鐮將成為重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)?？紤]到這些傳統(tǒng)大宗礦產(chǎn)在加大新興產(chǎn)業(yè)投入后，高性能合金材料、鋰電池正極材料、高導(dǎo)材料等產(chǎn)業(yè)對(duì)銅、鉛、鎳的需求量將進(jìn)一步增大，使得該類礦產(chǎn)將成為更加緊缺的資源。

我國(guó)鋁、錳資源較豐富但品位較低，位居世界消費(fèi)量首位,但長(zhǎng)期依靠國(guó)外進(jìn)口（對(duì)外依存度分別為50%和66%）。據(jù)2017年安泰科分析數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)原鋁消費(fèi)量達(dá)3540萬(wàn)t,占全球原鋁消費(fèi)量的55%;預(yù)計(jì)隨著工業(yè)化建設(shè)快速發(fā)展，中國(guó)仍將是原鋁需求最大的國(guó)家,2020年原鋁需求將達(dá)到4000萬(wàn)t左右。盡管國(guó)內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能消減,粗鋼產(chǎn)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(lái)澳大利亞、印度尼西亞等鋁土礦主要供應(yīng)國(guó)限制出口，以及國(guó)際錳礦價(jià)格浮動(dòng)，鋁、錳兩種礦產(chǎn)資源的供應(yīng)緊缺現(xiàn)狀短期內(nèi)難以改善。

我國(guó)鈾資源較豐富但查明程度偏低，因核電反應(yīng)堆消費(fèi)需求大，對(duì)外依存度高于70%。據(jù)《中國(guó)核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，預(yù)計(jì)2020年天然鈾需求量達(dá)到9300t,2030年達(dá)到1.42萬(wàn)t?？紤]到未來(lái)核電、航空航天以及生物醫(yī)藥的快速發(fā)展，鈾資源仍將維持供應(yīng)緊缺狀況。

3.2  新興礦產(chǎn)需求爆發(fā)式增長(zhǎng)導(dǎo)致資源安全保障問(wèn)題凸顯

與上述6種傳統(tǒng)礦產(chǎn)不同，鈷、鋰、鈹、鋯、鉿、鈮、鉭、鉑族金屬、氦、錸等10種礦產(chǎn)雖然屬于我國(guó)緊缺礦產(chǎn)或開發(fā)難度大、對(duì)外依存度高的礦產(chǎn),但在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)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(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，上述礦產(chǎn)作為新材料應(yīng)用不可或缺的重要原材料,其需求量將會(huì)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。以新能源汽車為例，電池需求上升帶動(dòng)上游鋰鹽和鈷的需求，僅2017年鉆價(jià)上漲了128%，全球碳酸鋰平均價(jià)格增長(zhǎng)了33%。這些高品質(zhì)資源對(duì)外依存度居高不下,必然會(huì)加重我國(guó)上述資源安全保障的嚴(yán)峻形勢(shì)，資源供應(yīng)瓶頸問(wèn)題亟待解決。

表4  新興緊缺礦產(chǎn)供需情況

我國(guó)鈷、鋯、鉿、鉑族金屬4種礦產(chǎn)資源匱乏，查明儲(chǔ)量低，屬于嚴(yán)重緊缺資源，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高需求（中國(guó)排名世界消費(fèi)量第一）與超高的對(duì)外依存度（分別為90%,94%,94%,80%）極不匹配,且進(jìn)口國(guó)主要集中在澳大利亞、南非、剛果，存在供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。特別是鋯,未來(lái)幾年可能100%依賴國(guó)際市場(chǎng)。隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的全面鋪開，新能源汽車、核反應(yīng)材料、航空航天等領(lǐng)域?qū)?/span>鈷、鋯、鉿、鉑族金屬的需求程度將會(huì)提高，且消費(fèi)量猛增。據(jù)安泰科等數(shù)據(jù)分析估算，未來(lái)電池和超級(jí)合金領(lǐng)域?qū)︹挼男枨笤鏊賹⒎謩e達(dá)到12%-14%和4%-6%,到2030年需求量將分別超過(guò)10萬(wàn)t和30萬(wàn)t；到2020年鋯英砂資源需求將達(dá)60萬(wàn)t,2025年增至80萬(wàn)t左右;2025年鉑、鈀需求量將分別達(dá)到115t和92t,較目前的消費(fèi)量增長(zhǎng)均超過(guò)50%。因此，隨著我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，鈷、鋯、鉿、鉑族金屬4種礦產(chǎn)的緊缺程度將會(huì)日益嚴(yán)峻。

鈮、鉭、氦氣3種礦產(chǎn)與鈷、鋯、鉿、鉑族金屬4種礦產(chǎn)相似,均屬于我國(guó)資源稟賦差的稀缺資源，國(guó)內(nèi)供應(yīng)長(zhǎng)期緊缺與高對(duì)外依存度（99.7%、85%、91%）極不匹配,特別是氦氣供應(yīng)依賴于美國(guó)，資源安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

我國(guó)鋰、鈹2種礦產(chǎn)資源較豐富且潛力較大，但資源開發(fā)利用受環(huán)境和技術(shù)雙重約束,高品質(zhì)資源需從國(guó)外大量進(jìn)口（對(duì)外依存度為84%和47%）,特別是鈹主要由美國(guó)主導(dǎo)，資源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)大。鋰、鈹作為支撐航空航天高新技術(shù)制造業(yè)、軍工生產(chǎn)以及新能源汽車鋰電池等產(chǎn)業(yè)的重要礦產(chǎn)資源，未來(lái)隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)全面鋪開,對(duì)兩者的需求將會(huì)進(jìn)一步上升。據(jù)《汽車與新能源產(chǎn)業(yè)十二五規(guī)劃》及安泰科和sin-gumbox數(shù)據(jù)分析估算，預(yù)計(jì)到2030年中國(guó)鋰電池領(lǐng)域?qū)⑾M(fèi)金屬鋰4萬(wàn)t左右;2020年中國(guó)用于生產(chǎn)儀表儀器、計(jì)算機(jī)、汽車、家電等工業(yè)產(chǎn)品的鈹資源消費(fèi)量將接近106t。因此,我國(guó)鋰和鈹資源消費(fèi)需求將穩(wěn)步增長(zhǎng)并維持供應(yīng)緊缺狀態(tài)。

我國(guó)錸資源儲(chǔ)量有限且以伴生礦為主，由于我國(guó)錸產(chǎn)業(yè)尚未形成規(guī)模，消費(fèi)量?jī)H占全球需求總量的4%，,近些年國(guó)內(nèi)產(chǎn)銷量維持平衡。未來(lái)隨著中國(guó)大飛機(jī)制造和商用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)取得突破,對(duì)錸的需求量將持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)2017年安泰科分析數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)未來(lái)10-15a內(nèi)我國(guó)錸的需求量將保持8%-10%左右增速，到2030年中國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)錸的需求量將分別達(dá)到20t和10t,加之催化劑方面對(duì)錸的需求，屆時(shí)國(guó)內(nèi)銖需求總量將達(dá)到30～40t_。因此,我國(guó)錸資源將維持供應(yīng)緊缺狀態(tài)。

4   建議

研究發(fā)現(xiàn)，這些礦產(chǎn)盡管在現(xiàn)有查明資源儲(chǔ)量和開發(fā)利用條件下均處于緊缺態(tài)勢(shì)，但各礦種卻存在著資源稟賦不同，以及在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用重要性和需求用量方面的差異。為保證我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展以及為新時(shí)代經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增速提供持續(xù)動(dòng)力，應(yīng)加強(qiáng)國(guó)家頂層設(shè)計(jì)，本研究提出了如下建議。

（1）充分結(jié)合國(guó)家產(chǎn)業(yè)調(diào)整發(fā)展方向，緊密跟蹤不同礦種在傳統(tǒng)和新興領(lǐng)域的應(yīng)用重點(diǎn)，科學(xué)動(dòng)態(tài)分析緊缺礦種的資源形勢(shì),對(duì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需礦產(chǎn)的冶煉生產(chǎn)環(huán)節(jié)予以關(guān)注，開展國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈綜合調(diào)查評(píng)價(jià)。同時(shí),當(dāng)資源緊缺導(dǎo)致消費(fèi)成本上升到一定程度時(shí),還應(yīng)考慮出現(xiàn)因技術(shù)進(jìn)步獲得資源轉(zhuǎn)化或新發(fā)現(xiàn)的資源量猛增導(dǎo)致原有資源供需形勢(shì)發(fā)生改變的可能。

（2）鑒于部分新興礦產(chǎn)資源“家底”現(xiàn)狀不清的現(xiàn)狀，開展礦產(chǎn)資源國(guó)情調(diào)查,動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力，特別是加強(qiáng)與新材料生產(chǎn)相關(guān)的緊缺礦產(chǎn)資源的潛力評(píng)價(jià)，綜合分析地質(zhì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等各種因素對(duì)資源開發(fā)利用的影響，系統(tǒng)評(píng)價(jià)和查明潛在資源的可利用性。在加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的前提下，加大有開發(fā)利用價(jià)值的緊缺礦產(chǎn)的找礦力度，提高國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源的保障程度。

（5）積極參與多邊機(jī)構(gòu)和國(guó)際組織合作,統(tǒng)一和規(guī)范礦業(yè)行業(yè)對(duì)外合作模式;參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的協(xié)商和制定,提高相關(guān)領(lǐng)域國(guó)際事務(wù)中的話語(yǔ)權(quán)，降低貿(mào)易壁壘，為我國(guó)礦業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的國(guó)際環(huán)境。

來(lái)源：現(xiàn)代礦業(yè)，2020年6月第6期，