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科學化解關鍵能源金屬供應風險

作者:中國礦業報

◎ 韓曉琴 吳巧生

2011年,大陸在全球最早開啟了以新能源汽車産業化為先導的能源系統轉型步伐,并抓住寶貴的視窗期,獲得了非常難得的先發優勢。

但是,我們仍然面臨諸多風險與挑戰,一方面,全球各國被迫在如何平衡傳統能源安全與轉型的問題上做出艱難選擇;另一方面,在“碳中和”共識下,全球關鍵能源金屬需求劇增,尤其是在資源分布極其不均衡的情況下,大國的資源安全保障戰略與産業鍊供應鍊地位變化必将成為改寫全球政治經濟版圖的核心要素。如何建構一個更可持續、安全與包容的關鍵能源金屬未來,顯得尤為迫切。

如何加速新能源與新材料之間的深度融合,在市場波動加劇,以及國内經濟綠色低碳振興中確定關鍵能源金屬安全,科學化解大陸關鍵能源金屬風險,加速形成礦産資源新質生産力,并在未來全球産業鍊供應鍊布局調整與資源争奪戰中立于不敗之地,意義重大。

一、新能源、新材料等的共性科技創新問題已成為推動能源轉型乃至國家經濟發展、産業持續增長的決定性力量

目前,全球正處于一個能源系統大變革的時期,世界各國正在加速推進全球能源系統從基于化石燃料的能源體系轉型為以可再生能源為主導的綠色低碳新能源體系。

可再生能源技術、儲能技術、氫能技術及智慧能源等一大批新興能源技術正加快疊代,成為全球能源向綠色低碳轉型的核心驅動力,推動能源産業從資源、資本主導向技術主導轉變,未來能源系統的制造業屬性、高技術産品屬性必将不斷強化,技術的持續疊代進步與颠覆性技術的不斷湧現必将新能源發展的主戰場。

新材料産業化推動了新能源發展,新能源發展反過來對新材料提出了更高的要求。培育新産業,推動新材料産業與能源系統深度融合,加速形成新質生産力,是全面提升能源産業基礎進階化和産業鍊現代化水準的必然選擇。

與發達國家相比,大陸關鍵能源金屬及深加工材料受制于人的“結構性赤字”現象比較突出,産量和規模總體達到世界前列水準,但受多方面因素影響,基本被鎖定在全球價值鍊中低端,普遍存在産業鍊供應鍊不暢通、資源端供給不足等問題,産業鍊供應鍊韌性較弱問題沒有得到有效解決。發達國家持續調整其關鍵産品和技術的産業鍊供應鍊戰略布局,力求在加強自身供應鍊穩定性和自主可控性的同時,通過國際調查等治理方式将其他國家關鍵能源金屬及材料的脆弱性作為惡意競争“籌碼”。

大陸關鍵能源金屬及其深加工材料供應安全改善對内面臨“無材可用、有材不敢用”困境,對外面臨技術上被“卡脖子”的風險。“碳中和”為鞏固和提升大陸新能源産業戰略優勢提供了百年難遇的時代契機的同時,也面臨新的機遇與風險挑戰。

二、抓住産業鍊供應鍊重構機會視窗,高效統籌協調新能源與新材料全鍊供應改善,面臨考量

随着能源轉型的不斷推進,锂、钴、稀土等關鍵能源金屬的作用與地位不斷凸顯,新能源産業鍊供應鍊明顯受制于關鍵能源金屬的安全供應。關鍵能源金屬作為能源轉型的重要支撐,其需求量在未來十幾年裡還将持續加大。

國際能源署預測,到2040年,新能源所需關鍵金屬占礦産資源總需求量的比例将高達40%~90%,電池所需的金屬規模将增長33倍,其中鎳、钴、錳的需求量将分别增長140倍、70倍和58倍。所有可再生能源電力中,光伏的度電材料消耗最高,除鋼、銅、光伏級玻璃等之外,還有鎳、铟、镓、鍺、碲等稀有金屬;風電中所含钕、镨、镝三種稀土元素在未來也都面臨嚴重短缺問題,成為風電裝機的重要制約因素。預計到2050年,光伏裝機總量将達到2020年的19倍,光伏制造中铟、碲等關鍵能源金屬的需求量或将超過儲量。

相較于市場格局已較為穩定的傳統能源,關鍵能源金屬市場尚處于起步階段,在資源勘探、開采回收利用、優質礦山建設等方面存在大量機會,蘊藏着較大的市場規模,市場結構演化存在諸多可能。

但受資源地緣政治等因素影響,主要經濟體在争奪關鍵能源金屬産業鍊供應鍊的制高點上摩拳擦掌,全球關鍵能源金屬産業鍊供應鍊脆弱性凸顯。一方面,各大資源輸出國極力推進産業鍊供應鍊本土化,相繼出台緊縮政策,提高本國礦業稅費并限制原料礦出口,這進一步加大了全球關鍵能源金屬及其産品的供需缺口。印度尼西亞政府于2014年和2020年兩次宣布禁止鎳礦出口,菲律賓也頒布鎳原礦出口貿易禁令。2019年12月,緬甸政府以環境保護為由封關,造成大陸重稀土進口中斷。剛果(金)将钴礦權利金由2%提高到10%,并對超額利潤征收50%的稅。另一方面,美國等西方發達國家構築關鍵能源金屬産業鍊供應鍊的“小院高牆”,資源、技術霸權互動施壓,全面狙擊中國市場。2022年6月14日,美國國務院宣布,美國和加拿大、澳洲、芬蘭、法國、德國、日本、南韓、瑞典、英國和歐盟委員會等主要夥伴國家已建立“礦産安全夥伴關系”(MSP),旨在加強關鍵礦産供應鍊,保障對清潔能源和其他技術至關重要的關鍵礦産的供應。

三、以防範關鍵能源金屬供應風險為核心,加速新能源與新材料全鍊融合,優化能源轉型路徑

國家“十四五”規劃和2035年遠景目标建議和綱要設定專章對統籌發展和安全作出戰略部署。作為發展中大國,大陸要借鑒發達經濟體保障關鍵金屬供應安全的成功經驗,統籌國際、國内兩個大局,提高國内找礦勘探水準、資源利用水準、能源技術水準和國際合作水準,建構與大陸經濟發展水準相适應的關鍵金屬供應保障體系,築牢初級産品供給保障根基。

在全球能源轉型加快的背景下,大陸推動能源的綠色低碳化趨勢不可逆轉,但新能源系統的不穩定性和儲能的高成本在一定時間内還将持續。當下大陸應保持戰略定力,更需找準能源轉型的咽喉點,協同推進新能源-新材料技術的深度融合,打造相對完備的新能源-新材料産業服務基礎,加快形成新質生産力,以建構富有彈性的關鍵金屬供應鍊産業鍊為目标,穩步推進自身能源轉型,為應對全球氣候變化承擔應有責任,貢獻中國智慧,送出中國答卷。

一是以完善新能源-新材料技術交叉融合創新生态系統為基礎,加強關鍵能源金屬創新鍊建設,加快形成新質生産力。

以強化國家戰略科技力量建設為立足點,在全面摸清新能源、新材料産業各類科技服務機建構設現狀的基礎上,識别科技創新服務鍊中的斷點、卡點、堵點及薄弱環節,系統推進新能源、新材料産業鍊深度融合工程建設,打通新能源、新材料産業鍊交叉融合的斷點、堵點,鼓勵成立新能源-新材料産業交叉協同新型研發機構,支援組建新能源-新材料交叉技術創新聯盟,設立新能源-新材料交叉創新國家重大專項,推動新能源-新材料交叉産業原始創新能力的提升。

聯合發改委、科技部、工信部等機關,成立新能源-新材料技術産業預見指導機構,定期開展戰略研究以及釋出新能源-新材料交叉融合技術創新突破的技術清單、路線圖與時間表。依托新能源-新材料交叉協同創新平台,開展關鍵金屬前沿技術研究,推廣技術創新成果,加強關鍵金屬創新鍊建設,圍繞創新鍊布局供應鍊、産業鍊、價值鍊,打好關鍵核心技術攻堅戰,不斷提高創新鍊整體效能,從技術創新層面突破關鍵金屬對能源轉型的制約。

二是建立關鍵金屬供應風險排查與預警機制,分類施策,完善國家關鍵金屬供應保障體系。

能源轉型是一項複雜的系統工程,深刻依賴新材料颠覆性技術突破及其供應安全保障。其實作路徑面臨多種選擇與不确定性,投資風險巨大,溢出效應非常突出,關鍵金屬等新材料供應鍊脆弱性無時無處不在,追求供應鍊絕對安全隻能是一廂情願。

為此,我們必須抓住技術、資源、産業、國際局勢等各類視窗,以新能源、新材料前沿技術研究為先導,加速兩者的深度融合,聚焦關鍵金屬材料在新能源領域應用場景的拓展與産業化潛力的挖掘,形成新能源-新材料共性技術和公共服務有效供給的産業叢集和産業園區,以及服務于創新成果轉化和新市場開發的應用場景公共平台、區域共享制造平台等。立足國情與國際市場競争力提升,開展供應鍊風險排查,對關鍵金屬原料供應鍊的脆弱性進行定期評估并進行預警監測,為國内外市場提供關鍵金屬全産業鍊以及勘探、開發、消費、貿易等全過程大資料和可追溯性服務,不斷完善以提高供應鍊韌性為目标的關鍵金屬供應安全保障體系。

與此同時,根據各關鍵金屬在國際市場的優劣勢程度,分類按需施策,增強關鍵金屬供應鍊安全韌性。對優勢明顯的關鍵金屬,如稀土、銻、釩、钼等,儲量高、産量大,國内供給不僅滿足國内需求,還能大量供應國際市場。建議健全生命周期内的開采總量控制制度,合理調控礦業規模,規範開發秩序,繼續優化資源勘探開發和配置格局,確定強優勢關鍵技術的可持續利用。對具有一定優勢的關鍵金屬,如鎢、铟、鎂、钛等,具有資源儲量與産量優勢,但由于全球資源供求缺口不大或資源再生利用技術的提高,使國際市場對大陸資源供應的依賴性較低。應考慮在控制年度出口總量的同時,完善礦産地和礦産品儲備制度,避免價格戰等不必要的資源浪費,并大力拓展其下遊産業鍊,拉動内需。對于具有一定劣勢的關鍵金屬,如鋁、錫、鎳、锶等,不具備儲量優勢,但受全球主要經濟體進口來源區重疊度不高,或在下遊使用環節用量不大等因素影響,未來市場競争不會太大。建議推行國内資源勘探和境外礦業開發合作并重,鼓勵符合條件的社會資本積極參與勘查開發,為礦業市場注入活力。同時,加大對中資企業參與境外優質資源勘查開發的投融資等支援力度,培育具有國際競争力的大型跨國礦業集團。對于劣勢明顯的關鍵金屬,如钴、锂、铌、钽等,大陸資源儲量條件差,或是開采技術條件尚不成熟,依賴國外供應維持國内消費,且與美國、歐盟等國家競争激烈。建議大力拓寬海外市場,積極建構良好的貿易關系,加大境外礦業開發力度。一方面,高度警惕以美國為首的西方經濟體“卡中國脖子”,及時跟進,妥善回應,及時制定相應的反制措施,促進各經濟體之間形成不對稱優勢,有效化解沖突風險;另一方面,在國内積極推進技術性替代與知識創新,加大資源分離、原材料革新、綜合回收利用等技術攻關的支援力度,降低關鍵金屬供應鍊被美國等其他經濟體“卡脖子”的風險。

三是服務于全球能源轉型底層邏輯,以提高市場話語權為核心,從供需兩端化解關鍵金屬供應鍊風險。

在供給端,聚焦于提高國内關鍵金屬地質調查程度與“一帶一路”國際合作水準。國内層面,綜合考慮關鍵金屬賦存的地質特征、開采難度、現有儲量和市場供需等因素,合理調控中央與地方财政投入力度,深化重點成礦區帶、重要礦集區的礦産勘查,圈定具有戰略價值的關鍵金屬靶區,有針對性地加大對锂、钴、鎳等關鍵金屬的勘探投入,推進勘查礦種結構調整和布局優化,提高增儲上産能力和礦産地儲備規模。國際層面,積極參與關鍵金屬勘探、開采的相關國際标準和規則的制定,推動中國礦業标準國際化,建構以關鍵金屬為載體的互利共赢的國際供應鍊、産業鍊合作體系,增強大陸關鍵金屬全球配置能力。

在需求端,應當合理布局新能源産業,避免轉型過猛引發的金融炒作,積極破解關鍵金屬高效利用成本難題,穩定轉型預期。關鍵金屬利用效率關乎能源轉型的成本、進度和可行性,同時也極大地影響着關鍵金屬的供應風險。建議聚焦資源高效提取、資源循環利用、替代資源和新材料的研發與應用,突破一批“卡脖子”的關鍵核心技術。一方面,大力開展關鍵金屬高效利用技術的研發,提高關鍵金屬利用效率,減小需求缺口,加強資源綜合回收利用,突破高效提锂、鎳钴選冶、工業冶煉中稀散金屬回收、退役電池金屬回收等技術“瓶頸”,加速研發技術成果轉化;另一方面,發掘各種金屬材料的新用途、新功能,破解關鍵金屬高附加值利用的成本難題,改變高端材料長期依賴進口的局面,推動全産業鍊向中高端邁進,增強關鍵金屬供應鍊的抗風險能力。

[本文系國家社科基金重大項目(23&ZD107)的階段性成果,作者機關:中國地質大學(武漢)]

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