九宮格教室

中國網/中國發展門戶網訊 戰略性金屬資源對保證國家的國防平安教學場地及經濟平安具有至關主要的感化，對國家的工業化、現代化程度有決定性感化且其逐漸成為年夜國發展和博弈中的聚焦點。伴隨著技術進步和產業改革的海潮，全球重要國家為增強國際經濟競爭力，保證國防平安，紛紛將開展金屬關鍵性（或危機性）研討提上日程。american、japan(日本)及歐盟發布了關鍵性（舞蹈教室或戰略性）資源目錄清單，并隨時間進行動態性的更換新的資料調整，英國、印度、澳年夜利亞與加拿年夜近年來也相繼公布了戰略性金屬資源的目錄清單。

在全球碳達峰與碳中和目標驅動下，以低碳動力技術為焦點的低碳產業敏捷發展。該類型產業會耗費鋰、鈷、鎳、鎵、銦、稀土等大批戰略性金屬，但金屬的開采、應用、消費和循環全過程帶來的碳排放，約占全球碳排放的10%。因此，樹立減碳佈景下戰略性金屬可持續供給途徑火燒眉毛。作為全世界范圍最年夜的金屬礦產生產國和消費國，我國今朝的戰略性礦產目錄重要是從國家國防平安、經濟平安和戰略性新興產業發展需求角度進手制訂的，其涵蓋了重要的傳統動力礦產、金屬礦產、非金屬礦產。可是，在尋求可持續發展的明天，以罕見、稀散和稀土元素為主體的戰略性金屬的主要位置與不成替換性日益顯著。

黨的二十年夜報告提出，“鞏固優勢產業領先位置，在關系平安發展的領域加速補齊短板，晉陞戰略性資源供應保證才能”。戰略性金屬的供給路徑包含4個方面：國內一次資源開采、國外一次資源進口、國內二次資源循環、國外二次資源進口。2017年8月以來，受“洋渣滓”進口禁令實施的影響，國外二次資源進口量年夜幅度減少，因此未來我國戰略性金屬的供給路徑以前3個方面為主。

資源缺乏及廢物激增正在困擾著產業鏈和供應鏈的平安，針對產品類廢物（又稱“城市礦產”）二次資源中典範的23種有價資料的研討發現，有20種二次資源的總量會在2050年前超過產業發展需求量，基礎無望實現資源自給自足。同時，資源在開采、耗費、應用及循環過程中，會有一部門進進水體、泥土等環舞蹈場地境中進而形成資料損掉。在當前技術和經濟條件下，每一次性命周期過程，年夜約5%—10%的物質會因進進環境中而流失。本文運用物質流剖析方式，根據對外依存度的差異，選取5種典範戰略性金屬：鋰、鈷、銦、鈮和鍺，發掘其二次資源潛力，并識別其未來可持續供私密空間給路徑。

物質流剖析方式及結果瑜伽場地

剖析方式及概況

物質流剖析是在一個國家或一個地區范圍內，對特定的某種物質（如金屬等）進行物質代謝研討的有用手腕。該方式基于性命周期剖析視角探討某種物質在性命周期各個分歧階段的流動特征，為可持續的資源環境治理供給主要信息，其主旨是對社會經濟系統中的物質流動和儲存進行定向及定量剖析，對資源產物和廢棄排放物開展綜合調控，以實現優化系統資源和動力的目標。

圖1 典範戰略性金屬物質流剖析框架

Figure 1　Basic framework of substance flow analys舞蹈教室is for strategic metals

普通情況下，金屬資源的物質流動過程如下：選礦、冶煉、加工，生產半製品進行應用、生產分歧產品進行應用，消費過程完成后構教學場地成產品類廢物，部門廢物被填埋處置進而進進泥土圈，部門被作為二次金屬循環應用，被補充到生產加工過程；在金屬流動過程中，不僅伴隨著資源、產品的產生，並且也伴隨著物質的釋放及廢物的產生，即幾乎一切階段都會釋放物質到環境介質中，且都會產生如尾礦、冶煉廢渣的固體廢物或殘次品（圖1a）。對我國而言，金屬經過開采或國外進口，加工應用到分歧產品中以滿足國內需求，產品在消費之后構成產品類廢物，廢物循環應用之后成為資源供給的主要部門（圖1b）。

全球典範戰略性金屬物質流數據

基于全球物質流剖析的框架和今朝可獲得的數據，本文剖析獲得了鈷、銦、鈮等金屬的全球物質流數據信息，此數據涵蓋了從巖石圈資源開采、加工應用、產品生產、消費應用，到廢物產生以及處理處置的全過程信息，也包括了過程中物質的釋放信息（圖2）。

典範戰略性金屬供應特征

典範戰略性金屬開采情況

20世紀以來，疾速的經濟增長速率和生齒城鎮化率導致全球金屬礦產開采應用量年夜幅度增長。根據american地質調查局（USGS）發布的35種金1對1教學屬的數據，開采冶煉量的總和從1922年的0.73億噸增添到2022年的14.78億噸，增幅約20倍；1922年起開采應用量增添5億噸用時約60年，但近幾年開采應用量增添5億噸只需16年。顯然，人類過往100余年對地球資源的開采應用呈加快趨勢（圖3）。同時，2020年全球人類生產的各類產品份量超過了地球上的天然生物量總和，這也佐證了典範戰略性金屬正在被疾速耗費的事實。

圖3 全球1900—2022年典範戰略性金屬開采冶煉產量

Figure 3　Global mining and smelting amounts of typical strategic metals from 1900 to 2022

典範戰略性金屬產量及進出口情況

鋰。鋰金屬是促進動力低碳轉型、發展戰略性新興產業所必須的戰略性礦產。我國鋰金屬開采量已經從2019年1萬噸增長到2021年的2.6萬噸。2015—2021年，由于電動汽車產業的疾速發展，我國鋰金屬需求量顯著增添，這導致2021年進進精煉階段的鋰金屬總量達到10萬噸，此中約86%的鋰原資料依賴進口。鋰原資料的大批進口不僅是為了滿足外鄉需求，也是為了滿足出口需求。鋰金屬的進口量堅持波動增長狀態，其進口量從2015年的1.4萬噸增添到2021年的7.9萬噸，鋰金屬的出口量穩定增長，從2015年的1.1萬噸增添到2021年的4.8萬噸。

鈷。在過往20年中，鈷的產量也呈持續增長小樹屋趨勢。鈷礦產量在1995—2021年的年均增長率為8%，2021年鈷金屬供應量達到了17萬噸，此中年夜部門來自礦石開采。1995—2021年，全球二次生產的鈷金屬占全球鈷金屬供1對1教學應總量的8.3%。在過往幾十年里，全球鈷供應鏈發生了嚴重變化。我國初級精煉鈷的產量堅持高速增長，從1995年的0.02萬噸增長到2021年的13萬噸，自2004年起我國超過芬蘭成為世界上最年夜的鈷生產國。此外，中國與韓國的鈷產品雙邊貿易流量在全球鈷產品貿易網絡中表現凸起（2萬噸），這很年夜水平上反應了中韓兩國的地緣政治鄰近性。

圖2 全球典範戰略性金屬物質流剖析（萬噸）

Figure 2　Global substance flow of typical strategic metals (104 t)

（a）鈷金屬（2015年數據），（b）銦金屬（2010—2020年總數據），（c）鈮金屬（2019年數據）；箭頭粗細代表數據的鉅細

(a) cobalt in 2015, (b) indium in 2010–2020, (c) niobium in 2019. The thickness of the arrow indicates the size of data.

銦。銦廣泛應用于高科技和可再生動力行業，其產量從1990年的118噸增添到2021年的926噸。自2000年以來，我國一向主導著全球銦金屬的初級生產，在2021年我國銦產量占世界總產量的57%。預計未來我國仍將是銦金屬的重要供應國。銦凡是為礦產開采的副產礦物，今朝銦金屬重要礦產來源為鋅礦（95%）、錫礦（4%）和銅礦（1%）。此外，銦金屬還可以從煙塵、粉塵、熔渣、鉛鋅合金殘渣和鉛錫鋅冶煉中收受接管（<1瑜伽教室%全球銦產量）獲得。在初級生家教產階段（根據張偉波等文獻中的年產量數據），從生產向后預算冶煉過程、選礦和采礦的均勻收受接管率和損掉，數據顯示，2011—2020年的10年期間內全世界從11.3萬噸的礦石資料產出了9 340噸銦金屬。

（4）鈮。鈮金屬是信息技術、新動力技術、空間技術、生物技術、超導技術等高新技術發展的關鍵資料之一。全球已探明的鈮儲量超過1 700萬噸，巴西是世界上最年夜的鈮生產國，其產量在2021年占世界總產量的94%。我國的鈮礦床廣泛屬于多金屬共生礦床，鈮礦開發應用水平低，導致國內整體開采本錢高于進口價格，是以在商業上不具備開發性；此外，鈮金屬可以作為其他金屬的副產物生產，該生產方式可以有用下降1對1教學本錢。今朝，我國每年約生產鈮鉭精礦300噸。

（5）鍺。鍺金屬被廣泛應用于電子、光學等高新科技領域，我國鍺的保有儲量約3 500噸，占全球的41%。我國含鍺礦床重要分布在內蒙古和云南等地，其重要分布于鉛鋅礦床和煤礦中。鍺生產國以中國、american、俄羅斯和加拿年夜為主，我國是全球最年夜的鍺生產國，其年產量約占全球總年產量的67%。2015年，受環保政策和資源保護辦法的影響，中國鍺產量逐年降落，全球年產量也從2015年的146噸降落到2017年的124噸。但在2018年，隨著全球鍺需求量的增添，我國年產量有所上升，達到了95噸，全球年產量也增添到130噸。

典範戰略性金屬消費及其產品報廢代謝特征

在全球物質流剖析的基礎上，針對典範戰略性金屬鋰、鈷、銦、鈮、鍺等進一個步驟開展消費特征剖析，根據最新搜集的數據，2021年我國鋰、鈷、銦、鈮、鍺這5種戰略金屬的消費及其產品報廢代謝的物質流剖析圖（圖4）。

圖4 中國典範戰小樹屋略性金屬物質流剖析

Figure 4　Substance flow analysis for strategic metals in China

（a）鋰金屬（2021年數據，單位：萬噸），（b）鈷金屬（2016年數據，單位：萬噸），（c）銦金屬（2014年數據，單位：噸），（d）鈮金屬（2020年數據，單位：萬噸），（e）鍺金屬（2019年數據，單位：噸）；箭頭粗細代表數據的鉅細

(a) lithium in 2021 (104t), (b) cobalt in 2016 (104t), (c) indium in 2014 (t), (d) niobium in 2020 (104t), and (e) germanium in 2019 (t). The thickness of the arrow indicates the size of data.

鋰

1996年以來，我國一向是全球最年夜的鋰金屬消費國，占全球總消費量的25%。從消費部門來看，2015年以前，全球鋰金屬的重要消費領域為玻璃陶瓷領域、鋰基潤滑脂制備領域和原鋁冶煉等傳統工業部門；2015年以后，電動汽車產業的疾速發展極年夜地促進了鋰金屬的消費需求，這使得鋰金屬在電池行業的消費量從2015年的1.3萬噸增長至2021年的6.2萬噸，消費量年均增長率高達30%。2021年，鋰金屬在電池部門的消費占比已經增長至71%，電動汽車動力電池的生產制造行業成為鋰金屬需求增長的重要驅動力。

2021年，我國鋰金屬的社會存量為19.5萬噸，達到全國自然鋰儲量的13%，2015—2021年的年均增長率為8%。2015年以前，我國鋰金屬的重要消費領域為陶瓷、玻璃和筆記本電腦等行業。由于陶瓷和玻璃應用壽命長達20年，是以雖然其在我國鋰社會存量的份額已經在2021年降至75%，但陶瓷和玻璃行業依然是鋰金屬社會存量最年夜的消費行業。純電動汽車和儲能系統的鋰金屬社會存量增長最快，在2021年分別占總社會存量的17%和3%。2021年消費后進進廢物中的鋰為1.2萬噸，非鋰電池產品的廢物在2019年之前一向占據的鋰廢棄物的重要位置，但其比例從2015年的87%降到2021年的51%。自2020年以來，電動汽車的疾速增長使鋰電池成為鋰廢物的最年夜來源，2021年產生的廢鋰電池占一切鋰廢物的35%。與鋰需求量的變化趨勢類似，鋰報廢量也將在未來幾十年內疾速增長，預計在2030年、2050年、2080年分別達到11萬噸、40萬噸會議室出租、115萬噸，其在未來將成為“城市礦產”并供給寶貴的再生資源。

鈷

2021年，全球鈷的總消費量達到17.5萬噸，電動汽車是鈷的重要消費領域，占比達34%，其次是筆記本電腦產品（12%）和mobile_phone產品（11%）。自2006年開始，鋰電池行業超過了高溫合金行業成為鈷消費的重要應用產業。剖析鋰電池的細分應用可知，1995—2008年鈷重要用于mobile_phone制造領域，2009年鈷金屬在筆記本電腦上的應用量超過了其在mobile_phone上的應用量，2018年電動汽車成為鈷最重要的消費領域。與一切類型的最終產品比擬，電動汽車是鈷耗費量增長最快的應用領域，2010—2021年的年均增長率為30%。從最終消費量和應用庫存量來看，1995—2021年這26年間，american、歐盟和中國一向是鈷的重要消費地區，2021年中國和american鈷金屬消費量分別占全球鈷消費量的35%和12%。

全球鈷的應用庫存量在2021年達到45萬噸，年均增長率為11%。1996年應用于高溫合金領域的鈷占社會庫存量的份額最年夜（26%），但在2015年，應用于筆記本電腦領域中的鈷占比最高（29%），2021年的鈷報廢產品流量中筆記本電腦領域的占比最年夜（19%），其次是高溫合金領域（16%）。1995—2021年，含鈷廢品收受接管總量與報廢產品量之比為0.14，且從鋰電池中收受接管的教學鈷金屬占收受接管廢料的比例最年夜個人空間（46%）。

銦

銦廣泛應用于電子和可再生動力等行業，重要用于生產氧化銦錫（ITO），2010—2020年全球精煉銦產量的73.0%用于生產ITO靶材，10.9%用于生產電子元件和半導體，12.7%用于生產焊料和合金1對1教學，3.5%用于生產其他產品。在ITO制造過程中，只要30%的銦能夠勝利沉積在襯底上，剩余的70%可以收受接管（收受接管效力>95%）。2010—2020年，有839噸、156噸、154噸、139噸和111噸銦分別流進液晶電視、筆記本電腦、移動電話、液晶顯示器（LCD）戰爭板電腦行業中。在電子元件和半導體行業，約434噸銦用于生產硒化銅銦鎵面板（CIGS），373噸銦用于生產發光二極管（LED）。

綜合來看，今朝只要1%的含銦廢料獲得了正規的收受接管應用，這般低的收受接管率重要是由于銦濃度相對較低，資源化技術缺少且收受接管的激勵辦法較少，尚未樹立含銦報廢產品的收受接管體系。別的，2010—2020年，液晶電視、mobile_phone、筆記本電腦、LCD、平板電腦、LED和CIGS的銦損掉量分別為201噸、94噸、68噸、53噸、43噸、50噸和0.1噸，電子廢物中的銦尚未收受接管應用，其銦金屬的損掉量約1 773噸。

鈮

鈮金屬的重要產品是鈮鐵，全球約90%的鈮金屬以鈮鐵的狀態用于生產鋼鐵。除鋼鐵以外，鈮金屬還應用于許多前沿技術領域，如超導磁體和醫療等。其加工產品分為以下4種類型：2020年，標準級鈮鐵，占鈮總產量的90%；真空鈮合金（如鎳—鈮），占鈮總產量的3%；鈮金屬及其合金和化學品各自占鈮總產量的3%。這4種產品的市場份額占比分別為22%、24%、44%、10%，分別用于石氣管道、汽車、鋼結構、不銹鋼等領域舞蹈場地中。真空鈮合金用于生產超級合金，鈮金屬及合金用于生產超導體。鈮化學品用于生產效能陶瓷和催化劑，其市場份額分別為60%和40%，這些產品隨后被用于重型基礎設施建設領域和工程領域。當產品結束服務后，絕年夜部門被填埋處置，僅3%的報廢產品被收受接管應用，且其重要來自超鈮合金的報廢產品。

鍺

鍺重要應用在紅外光學、光導纖維、催化劑、電子和太陽能等領域。2019年全球消費鍺136噸，此中29%用于制造光纖，其次是紅外領域（20%）、催化劑制造（17%）、電子和太陽能領域（16%），其他領域（如醫藥、熒光粉制備等）的占比為18%。光纖和紅外產品一向是鍺的重要消費領域。鍺金屬在太陽能家教的應用標的目的為空間太陽能，空中光伏也有所觸及，但由于本錢居高不下，鍺在空中光伏的應用遭到限制。我國是鍺金屬的凈出口國，2007年鍺凈出口量達37噸。但受國家相關政策調整影響，2007—20小樹屋15年我國出口量逐年降落（從37噸減至6噸），2016年后出口量上升，并在2019年凈出口量達到17噸；我國重要出口鍺的中間產品，如高純度鍺錠、鍺單晶、紅外鍺透鏡等教學。鍺產品的報廢年限較高，如光纖產品和紅外產品都在10年以上，太陽能電池約25年；2019年鍺的社會應用存量達到450噸，年報廢量9噸。

典範戰略性金屬可持續供給路徑評估

當前，我國社會正處于深入變革時期，戰略性金屬供應平安戰略必須與“配合、綜合、一“彩秀姐姐是夫人叫來的，還沒回來。”二等丫鬟恭聲道。起配合、可持續”的新平安觀和構建人類命運配合體的治國理政方針相結合，單一礦產資源的供給才能也會對其他礦產資源的供給狀況產生主要影響。是以，需求從全局出發，綜合考慮各種原因，尋求戰略性金屬供應平安問題的最優解決計劃。

鋰。舞蹈場地電動汽車產業已晉陞了鋰金屬的需求，鋰的總需求預計到2100年可達到131萬噸；但由于收受接管和循環應用才能的加強，凈需求量的增長趨勢將會在2100年前出現轉折點。盡管這私密空間般，收受接管不會在短期內扭轉這一趨勢，凈需求量將長期堅持穩定增長。到2100年，鋰的全球累計總需求為5 260萬噸，收受接管在下降一次資源需求方面發揮了主要感化瑜伽教室，其減少了2 650萬噸的需求。在堅持現有技術組合的情況下，鋰的凈累計需求量為2 610萬噸。在鋰的經濟可采儲量堅持在現有程度，且收受接管應用率達到100%的情形下，鋰的二次資源儲量將在2050年超過一次資源儲量成為全球鋰的重要供給來源。但是，遭到電動汽車產量持續增長、動力電池報廢滯后、收受接管率高等的影響，中長期來看鋰金屬仍重要依賴一次資源供給。

鈷。與鋰類似，鈷金屬的增長需求將給可持續性供給帶來挑戰。在堅持現有技術組合的情況下，鈷的總需求量到2100年能夠達到100萬噸；金屬收受接管也不會在短期內扭轉這一趨勢，凈需求量將長期堅持穩定增長，到2100年將達到26萬噸。需求說明的是，電池化學體系正處交流在疾速發展變革之中，存在“無鈷”化學體系疾速發展的能夠性。在鎳鈷鋁三元鋰電池敏捷發展的情況下，鈷的累積需求與儲量的比率“花兒，你在說什麼？你知道你現在在說什麼嗎？”藍沐腦子裡亂糟糟的，簡直不敢相信自己剛才聽到的話。將達到112%，這預示著資源可持續供應的遠景嚴峻。

銦。盡管今朝的銦產量滿足需求，但中長期的可用性存在嚴重挑戰。電子產品的生產和制造所需的銦預計2010—2050年的累積量達5 643噸，而2050年電子廢物中銦金屬累積量為4 068噸，2035年在幻想化條件下達到均衡，一切銦金屬都可以收受接管。可再生動力行業方面，即便是最守舊的計劃，光伏組件對銦需求量也比其他一切電子產品需求量多。與其他含銦產品分歧，光伏組件的壽命較長（約25年）。是以，未來含銦報廢產品將成為再生銦金屬的重要來源，產業界急需通過發展循環經濟收受接管含銦報廢產品。此中，LCD屏幕和光伏組件將推動未來的銦需求，也將產生最多的含銦報廢產品。

鈮。鈮金屬的需求將堅持穩定增長，重要受3個原因驅動：①橋梁、建筑和年夜型建筑項目對結構鋼中的鈮金屬消費有較高需求；②鈮合金在汽車制造中的廣泛應用；③新技術和軍事應用領域的發展。當前，鈮市場的年增長率為2.5%—3.0%。據估計，假如鈮金屬的收受接管率為0，到2090年會損掉約16.8萬噸含鈮廢料，當收受接管率超小樹屋過90%時，則只要約1.6萬噸或更少的鈮損掉。為進步鈮金屬的可持續應用率，當局應優化鈮金屬的消費方法，通過實施全行業循環經濟行動計劃，把持鈮金屬的流動。

鍺。紅外光學產業和光纖產業促進了鍺金屬的消費，同時帶來了供應風險。過往10年中，鍺的消費量增長迅猛，預計到2050年將達到150噸，而從2030年起我國能夠出現鍺供應危機。即便鍺產量堅持在每年100噸的現有程度，今朝的儲備也僅能維持到2“媽，剛才那小子說的是實話，是真的。”035年。同時，我國鍺報廢產品的收受接管產業鏈尚未成熟且規模較小。假如能實現鍺報廢產品的所有的收受接管，預計2050年能收受接管1 000噸。盡管這般，結尾收受接管無法解決鍺的缺乏問題，當局企業必須從健全二次金屬收受接管產業鏈、尋找鍺的替換品、加年夜鍺勘測力度三方面齊頭并進，解決其可持續供給問題。

結論與建議

國內戰略性金屬供應仍依賴于一次資源的開采冶煉，而二次資源的循環應用有助于減輕對地下資源的開采，以及對國外進口的依賴度。是以，必須統籌布局一次資源和二次資源，盤活二次資源，構成具有可持續性的供給路徑。針對分歧類型戰略性金屬，具體政策建議如下。

開源節流，有序有度開采應用一次金屬資源。考慮到鋰、銦、鈮3種礦產的供應風險和供給路徑，和我國缺乏、對外依賴度較高的戰略性金屬（如鋰、鈷），在一次金屬缺乏的佈景下，需求繼續勘測探查新的礦躲，增添更多的探明金屬資源量，進步開采冶煉技術，減少金屬的損掉；針對我國極度缺乏的鈮金屬，一方面需求尋找國際進口來源，另一方面急切需求通過產品技術反動，開發束縛“卡金屬脖子”的新技術，下降我國缺乏及對外依存度高的戰略性金屬的應用量，改變產業對金屬需求的格式；針對我國儲量豐富的鍺、銦等戰略性金屬，應樹立保護政策，有序、有度開采應用。

樹立二次資源的資源量、儲量精細分類分級體系，促進金屬高效應用軌制及相關標準的制訂。建議由國家發展和改造委員會、生態環境部與天然資源部聯合牽頭，推進制訂分類分級標準，協調管理資源，精確核算我國各類二次金屬產量，了了各類二次金屬的區域分布狀況，構成儲量及資源量的分類分級圖譜，由開發一次資源為主轉為協同開發一次和二次資源為焦點，實現有序有度地應用各類資源，確保我國金屬供給平安。

全方位健全二次金屬的區域化搜集體系，促進國內資源的高效內循環。針對我國缺乏、對外依賴度高的鋰、鈷、銦、鈮戰略性金屬，未來我國二次資源可以慢慢滿足產業發展的需求，應對二次金屬搜集率低的問題，當局應繼續深化生產者延長責任軌制，并將其覆蓋全產業鏈體系；通過科學劃分好處相關者的責任，制訂相關激勵性“以舊換新3.0”政策，在法令法規保證下充足搜集各類廢棄物，確保二次金屬所有的進進收受接管鏈條；升級二次金屬的資源化裝備技術，引導產業閉路循環的構成。

（作者：曾現來、李金惠、私密空間黃薇潤，清華年夜學環境學院；耿涌，上海路況年夜學環境科學與工程學院；郝瀚、孫鑫，清華年夜學車輛與運載學院。《中國科學院院刊》供稿）