新时期我国新兴产业所需紧缺矿产资源形势分析
郭佳1，2，易继宁1，2，张福良1，2 *，孙振一3
1中国地质调查局发展研究中心
2自然资源部矿产勘查技术指导中心
3中国地质大学（北京）地球科学与资源学院
导读：
随着我国新兴产业的蓬勃发展，对矿产资源的需求也发生了明显变化，众多矿产资源国内保障不足。郭佳等根据新时期我国产业发展形势，分析归纳了战略性新兴产业所涉及的重点、领域、主要方向和所需矿产。新兴产业重点应用领域所需的主要矿产资源共涉及40个矿种，其中锂矿、钴矿、稀土等新兴矿产28个。本文综合评价了16种紧缺矿产的资源禀赋、对外依存度和供需形势，判断新形势下必将加重铬、镍、铜等6种传统矿产资源紧缺态势，钴、锂、铍等10种新兴矿产资源安全问题凸显。在此基础上，提出了“加大有开发利用价值的紧缺矿产的找矿力度，提高国内矿产资源的保障程度”等缓解我国资源供应紧张的五点建议。中文表2、表3、表4列出的新兴产业重点应用领域所需主要矿产名录及其供需情况，具有重要参考价值。
0 引言
战略性新兴产业作为科技创新驱动发展的先导,已在国家经济社会发展和生态文明建设中发挥了重大引领作用。产业高速发展的背后必然离不开与生产新材料密切相关的矿产资源的持续供应。近年来随着经济全球化趋势加速，世界各国在全球范围内获取有限原材料资源的竞争升级加剧,新兴产业的迅速壮大导致支撑产业相关的高品质矿产资源供需矛盾进一步凸显。为保证国家战略性新兴产业健康持续发展,分析判断新形势下我国紧缺矿产资源供需形势变化,探索矿产资源保障问题的解决途径，对于促进产业发展和支撑制造强国建设具有至关重要的作用。
1 新时期新兴产业发展对矿产资源的新需求
战略性新兴产业是推动当今和未来国民经济和社会发展的重要力量，越来越受到世界各国的重视以美国为代表的发达国家在金融危机后进行了新一轮经济结构调整，实施了再工业化战略，大力发展低碳、低耗能的战略性新兴产业。我国持续加快供给侧结构性改革，加大产业结构优化升级,2012年以来我国GDP增速稳定在7%左右,总体经济形势已由高速增长转向高质量发展新常态。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确指出“战略性新兴产业是引导未来经济社会发展的重要力量”。矿产资源作为物质生产的基础，必然随着新时期产业发展和国际矿业市场供给变化发生新调整。
近年来,世界主要国家均有针对性地开展了战略性新兴产业所需矿产的相关研究，提出了重点关注和优先发展保障的矿产资源清单，以保障矿产资源供应，促进新兴产业快速发展和高新技术广泛应用。从美国、日本、欧盟近年来发布的重点关注和优先发展保障的矿产资源清单（表1）可以看出，矿产资源消费重心均随着经济发展结构发生调整，从传统大宗矿产扩展到清洁、低碳能源，战略性关键矿产以及高品质矿产资源需求比例显著上升。我国学者通过研究认为，我国传统大宗矿产需求增速变缓但仍将维持在较高水平，铜矿、镍矿、铁矿等重要矿产品对外依存度不断攀升;战略性新兴产业相关矿产资源（以下简称“新兴矿产”）需求快速增长，钴矿、镍矿、铍矿、锆矿等17种矿产国内产量供应远小于需求，需要通过国际市场解决。
表1 美日欧重点关注和优先发展保障的矿产资源清单
可以预见，未来随着中国、印度等为首的发展中国家快速崛起，将会催生全球矿产品价格高涨，使全球矿产资源争夺更加激烈。新一轮、更大范围的资源争端几乎不可避免地会在不久的将来爆发。因此,我国矿产资源保障需求应兼顾满足传统大宗矿产持续供应和战略性新兴产业高速发展的要求。
2 新兴产业应用领域所需重要矿产梳理
按照《新材料产业发展指南》重点发展方向，本研究对我国重点投入的节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七大战略性新兴产业所涉及的重点应用领域进行了归类划分,梳理出新能源、高端制造、电子信息材料和生物环保材料等4类应用广泛的新兴领域，并细分了11个主要应用方向，列举了典型应用实例和该领域发展所需的主要矿产（表2）。通过梳理得出，新兴产业重点应用领域所需的主要矿产资源共涉及40个矿种，其中锂矿、钻矿、稀土等新兴矿产28个，占70%，（图1）。战略性新兴产业发展所需的新材料主要依靠具有新功能、新特性的新兴矿产资源,但铜、铝、镍等传统矿产资源的新用途也将发挥一定的作用。
表2 新兴产业重点应用领域所需主要矿产
图1 新兴领域所需传统矿产与新兴矿产占比
我国矿产资源禀赋不均衡,部分与国民经济命脉密切相关的矿产资源存在长期供应紧张、对外依存度居高不下等问题。在对以上40个矿种估算对外依存度后发现，根据现有保障程度来看，铅、鎳、铀、锰、铜、铝等6种传统矿产和钴、锂、铍、锆、铪、铌、钽、铂族金属、氦、铼等10种新兴矿产将成为新兴产业发展所需的紧缺矿产资源（图2）。
图2 我国新兴产业主要紧缺矿种对外依存度
3 我国新兴产业所需主要紧缺矿产资源供应形势分析
3.1 传统矿产新应用加重资源紧缺态势
铬、镍、铀、锰、铜、铝等6种传统矿产作为国家经济发展的基础原材料，在传统建筑、运输、冶金、化工、机械制造等工业生产中广泛应用且需求量巨大，但受制于我国资源禀赋特征,需要长期依靠进口满足市场消费需求，属资源紧缺矿产（表3）。未来传统应用需求保持基本稳定,新兴领域将充分挖掘传统矿产新用途，如生产高性能合金材料、超导复合材料、光伏材料以及新型燃料电池等，矿产消费能力必然进一步提升,资源供需缺口将进一步扩大。
表3 新兴产业所需传统紧缺矿产供需情况
我国铜、铬、镍资源禀赋差、国内供应长期紧缺，位居世界消费量首位的需求量与对外依存度居高不下（对外依存度分别为70%、98%和80%）以及进口集中度高的现状极不匹配。据2017年安泰科分析数据显示，中国精铜累计消费量已近1100万t,约占全球总消费量的50%；预计10～15a后中国仍将是铜需求最大的国家，消费量将占全球消费量的40%左右，在2030年左右将达到峰值。铬资源主要用于生产不锈钢和高温合金，消费量占全球的40%；预计国内不锈钢产量在2020年左右达到顶点,之后产量将会缓慢下降,下降幅度较小。镍资源同样用于不锈钢生产，中国镰消费量已超过110万t,未来对不锈钢的需求仍将保持上升趋势;再考虑到全球著名电动汽车生产商特斯拉推出“去钴增镍””的电池发展政策，镰将成为重要的战略性矿产。考虑到这些传统大宗矿产在加大新兴产业投入后，高性能合金材料、锂电池正极材料、高导材料等产业对铜、铅、镍的需求量将进一步增大，使得该类矿产将成为更加紧缺的资源。
我国铝、锰资源较丰富但品位较低，位居世界消费量首位,但长期依靠国外进口（对外依存度分别为50%和66%）。据2017年安泰科分析数据显示，中国原铝消费量达3540万t,占全球原铝消费量的55%;预计随着工业化建设快速发展，中国仍将是原铝需求最大的国家,2020年原铝需求将达到4000万t左右。尽管国内钢铁产能消减,粗钢产量逐步降低,但高端钢材、锂电池材料以及高性能合金需求量将逐步增大。考虑到近年来澳大利亚、印度尼西亚等铝土矿主要供应国限制出口，以及国际锰矿价格浮动，铝、锰两种矿产资源的供应紧缺现状短期内难以改善。
我国铀资源较丰富但查明程度偏低，因核电反应堆消费需求大，对外依存度高于70%。据《中国核电中长期发展规划》，预计2020年天然铀需求量达到9300t,2030年达到1.42万t。考虑到未来核电、航空航天以及生物医药的快速发展，铀资源仍将维持供应紧缺状况。
3.2 新兴矿产需求爆发式增长导致资源安全保障问题凸显
与上述6种传统矿产不同，钴、锂、铍、锆、铪、铌、钽、铂族金属、氦、铼等10种矿产虽然属于我国紧缺矿产或开发难度大、对外依存度高的矿产,但在传统应用领域的需求用量并不大,供需矛盾并不十分突出（表4）。但随着战略性新兴产业的高速发展，上述矿产作为新材料应用不可或缺的重要原材料,其需求量将会呈爆发式增长。以新能源汽车为例，电池需求上升带动上游锂盐和钴的需求，仅2017年钻价上涨了128%，全球碳酸锂平均价格增长了33%。这些高品质资源对外依存度居高不下,必然会加重我国上述资源安全保障的严峻形势，资源供应瓶颈问题亟待解决。
表4 新兴紧缺矿产供需情况
我国钴、锆、铪、铂族金属4种矿产资源匮乏，查明储量低，属于严重紧缺资源，国内生产高需求（中国排名世界消费量第一）与超高的对外依存度（分别为90%,94%,94%,80%）极不匹配,且进口国主要集中在澳大利亚、南非、刚果，存在供应风险。特别是锆,未来几年可能100%依赖国际市场。随着战略性新兴产业的全面铺开，新能源汽车、核反应材料、航空航天等领域对钴、锆、铪、铂族金属的需求程度将会提高，且消费量猛增。据安泰科等数据分析估算，未来电池和超级合金领域对钴的需求增速将分别达到12%-14%和4%-6%,到2030年需求量将分别超过10万t和30万t；到2020年锆英砂资源需求将达60万t,2025年增至80万t左右;2025年铂、钯需求量将分别达到115t和92t,较目前的消费量增长均超过50%。因此，随着我国对矿产需求的爆发式增长，钴、锆、铪、铂族金属4种矿产的紧缺程度将会日益严峻。
铌、钽、氦气3种矿产与钴、锆、铪、铂族金属4种矿产相似,均属于我国资源禀赋差的稀缺资源，国内供应长期紧缺与高对外依存度（99.7%、85%、91%）极不匹配,特别是氦气供应依赖于美国，资源安全形势十分严峻。
我国锂、铍2种矿产资源较丰富且潜力较大，但资源开发利用受环境和技术双重约束,高品质资源需从国外大量进口（对外依存度为84%和47%）,特别是铍主要由美国主导，资源供应风险大。锂、铍作为支撑航空航天高新技术制造业、军工生产以及新能源汽车锂电池等产业的重要矿产资源，未来随着战略性新兴产业全面铺开,对两者的需求将会进一步上升。据《汽车与新能源产业十二五规划》及安泰科和sin-gumbox数据分析估算，预计到2030年中国锂电池领域将消费金属锂4万t左右;2020年中国用于生产仪表仪器、计算机、汽车、家电等工业产品的铍资源消费量将接近106t。因此,我国锂和铍资源消费需求将稳步增长并维持供应紧缺状态。
我国铼资源储量有限且以伴生矿为主，由于我国铼产业尚未形成规模，消费量仅占全球需求总量的4%，,近些年国内产销量维持平衡。未来随着中国大飞机制造和商用发动机技术取得突破,对铼的需求量将持续增长。据2017年安泰科分析数据显示，预计未来10-15a内我国铼的需求量将保持8%-10%左右增速，到2030年中国军用航空发动机、民用航空发动机对铼的需求量将分别达到20t和10t,加之催化剂方面对铼的需求，届时国内铢需求总量将达到30～40t。因此,我国铼资源将维持供应紧缺状态。
4 建议
研究发现，这些矿产尽管在现有查明资源储量和开发利用条件下均处于紧缺态势，但各矿种却存在着资源禀赋不同，以及在新兴产业领域应用重要性和需求用量方面的差异。为保证我国战略性新兴产业健康稳定发展以及为新时代经济高质量增速提供持续动力，应加强国家顶层设计，本研究提出了如下建议。
（1）充分结合国家产业调整发展方向，紧密跟踪不同矿种在传统和新兴领域的应用重点，科学动态分析紧缺矿种的资源形势,对战略性新兴产业所需矿产的冶炼生产环节予以关注，开展国内相关领域全产业链综合调查评价。同时,当资源紧缺导致消费成本上升到一定程度时,还应考虑出现因技术进步获得资源转化或新发现的资源量猛增导致原有资源供需形势发生改变的可能。
（2）鉴于部分新兴矿产资源“家底”现状不清的现状，开展矿产资源国情调查,动态评价全国矿产资源潜力，特别是加强与新材料生产相关的紧缺矿产资源的潜力评价，综合分析地质、技术、经济、生态等各种因素对资源开发利用的影响，系统评价和查明潜在资源的可利用性。在加强生态文明建设的前提下，加大有开发利用价值的紧缺矿产的找矿力度，提高国内矿产资源的保障程度。
（5）积极参与多边机构和国际组织合作,统一和规范矿业行业对外合作模式;参与国际标准规范的协商和制定,提高相关领域国际事务中的话语权，降低贸易壁垒，为我国矿业发展创造良好的国际环境。
来源：现代矿业，2020年6月第6期，
第一作者：郭佳，副研究员. 硕士
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