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　　中邦网/中邦开展宗派网讯计谋性金属资源对保证邦度的邦防安宁及经济安宁具有至闭首要的感化，对邦度的工业化、当代化程度有决意性感化且其慢慢成为大邦开展和博弈中的聚中心。伴跟着技能提高和工业改变的海潮，环球厉重邦度为加强邦际经济逐鹿力，保证邦防安宁，纷纷将发展金属要害性（或紧急性）商讨提上日程。美邦、日本及欧盟公布了要害性（或计谋性）资源目次清单，并随时候进动作态性的更新安排，英邦、印度、澳大利亚与加拿大近年来也接踵揭晓了计谋性金属资源的目次清单。

　　正在环球碳达峰与碳中和方向驱动下，以低碳能源技能为主旨的低碳工业疾速开展。该类型工业会消费锂、钴、镍、镓、铟、稀土等大宗计谋性金属，但金属的开采、使用、消费和轮回全历程带来的碳排放，约占环球碳排放的10%。因此，开发减碳配景下计谋性金属可赓续提供途径迫正在眉睫。行动全全邦畛域最大的金属矿产临蓐邦和消费邦，我邦目前的计谋性矿产目次厉重是从邦度邦防安宁、经济安宁和计谋性新兴工业开展需求角度入手制订的，其涵盖了厉重的古代能源矿产、金属矿产、非金属矿产。不过，正在找寻可赓续开展的这日，以有数、稀散和稀土元素为主体的计谋性金属的首要职位与不行取代性日益明显。

　　党的二十大叙述提出，“安稳上风工业领先职位，正在相闭安宁开展的范围加快补齐短板，提拔计谋性资源供应保证才干”。计谋性金属的提供道途囊括4个方面：邦内一次资源开采、海外一次资源进口、邦内二次资源轮回、海外二次资源进口。2017年8月从此，受“洋垃圾”进口禁令执行的影响，海外二次资源进口量大幅度删除，因此改日我邦计谋性金属的提供道途以前3个方面为主。

　　资源缺乏及废物激增正正在困扰着工业链和供应链的安宁，针对产物类废物（又称“都会矿产”）二次资源中样板的23种有价资料的商讨发觉，有20种二次资源的总量会正在2050年前超出工业开展需求量，根本希望完毕资源自给自足。同时，资源正在开采、消费、使用及轮回历程中，会有一局限进入水体、泥土等境况中进而酿成资料失掉。正在现在技能和经济前提下，每一次人命周期历程，大约5%—10%的物质会因进入境况中而散失。本文使用物质流领会方式，依据对外依存度的不同，采纳5种样板计谋性金属：锂、钴、铟、铌和锗，发现其二次资源潜力，并识别其改日可赓续提供道途。

　　物质流领会是正在一个邦度或一个区域畛域内，对特定的某种物质（如金属等）举行物质代谢商讨的有用法子。该方式基于人命周期领会视角探究某种物质正在人命周期各个分别阶段的活动特色，为可赓续的资源境况治理供给首要音讯，其目标是对社会经济体系中的物质活动和蓄积举行定向及定量领会，对资源产品和销毁排放物发展归纳调控，以完毕优化体系资源和能源的方向。

　　大凡景况下，金属资源的物质活动历程如下：选矿、冶炼、加工，临蓐半制品举行使用、临蓐分别产物举行使用，消费历程已毕后酿成产物类废物，局限废物被填埋解决进而进入泥土圈，局限被行动二次金属轮回使用，被增加到临蓐加工历程；正在金属活动历程中，不但伴跟着资源、产物的发生，况且也伴跟着物质的开释及废物的发生，即险些扫数阶段城市开释物质到境况介质中，且城市发生如尾矿、冶炼废渣的固体废物或残次品（图1a）。对我邦而言，金属过程开采或海外进口，加工利用到分别产物中以餍足邦内需求，产物正在消费之后酿成产物类废物，废物轮回使用之后成为资源提供的首要局限（图1b）。

　　基于环球物质流领会的框架和目前可取得的数据，本文领会取得了钴、铟、铌等金属的环球物质流数据音讯，此数据涵盖了从岩石圈资源开采、加工使用、产物临蓐、消费利用，到废物发生以及打点解决的全历程音讯，也蕴涵了历程中物质的开释音讯（图2）。

　　20世纪从此，神速的经济伸长速率和人丁城镇化率导致环球金属矿产开采使用量大幅度伸长。依据美邦地质考查局（USGS）公布的35种金属的数据，开采冶炼量的总和从1922年的0.73亿吨扩张到2022年的14.78亿吨，增幅约20倍；1922年起开采使用量扩张5亿吨用时约60年，但近几年开采使用量扩张5亿吨只需16年。彰彰，人类过去100余年对地球资源的开采使用呈加快趋向（图3）。同时，2020年环球人类临蓐的各种产物重量超出了地球上的自然生物量总和，这也佐证了样板计谋性金属正正在被神速消费的本相。

　　锂。锂金属是鼓吹能源低碳转型、开展计谋性新兴工业所必定的计谋性矿产。我邦锂金属开采量依然从2019年1万吨伸长到2021年的2.6万吨。2015—2021年，因为电动汽车工业的神速开展，我邦锂金属需求量明显扩张，这导致2021年进入精辟阶段的锂金属总量到达10万吨，此中约86%的锂原资料依赖进口。锂原资料的大宗进口不但是为了餍足本土需求，也是为了餍足出口需求。锂金属的进口量维持震动伸长状况，其进口量从2015年的1.4万吨扩张到2021年的7.9万吨，锂金属的出口量安闲伸长，从2015年的1.1万吨扩张到2021年的4.8万吨。

　　钴。正在过去20年中，钴的产量也呈赓续伸长趋向。钴矿产量正在1995—2021年的年均伸长率为8%，2021年钴金属供应量到达了17万吨，此中大局限来自矿石开采。1995—2021年，环球二次临蓐的钴金属占环球钴金属供应总量的8.3%。正在过去几十年里，环球钴供应链爆发了宏大变革。我邦低级精辟钴的产量维持高速伸长，从1995年的0.02万吨伸长到2021年的13万吨，自2004年起我邦超出芬兰成为全邦上最大的钴临蓐邦。另外，中邦与韩邦的钴产物双边营业流量正在环球钴产物营业收集中发扬卓越（2万吨），这很大水平上响应了中韩两邦的地缘政事相近性。

　　（a）钴金属（2015年数据），（b）铟金属（2010—2020年总数据），（c）铌金属（2019年数据）；箭头粗细代外数据的巨细

　　铟。铟通俗利用于高科技和可再生能源行业，其产量从1990年的118吨扩张到2021年的926吨。自2000年从此，我邦不断主导着环球铟金属的低级临蓐，正在2021年我邦铟产量占全邦总产量的57%。估计改日我邦仍将是铟金属的厉重供应邦。铟一般为矿产开采的副产矿物，目前铟金属厉重矿产起源为锌矿（95%）、锡矿（4%）和铜矿（1%）。另外，铟金属还可能从烟尘、粉尘、熔渣、铅锌合金残渣和铅锡锌冶炼中接管（1%环球铟产量）取得。正在低级临蓐阶段（依据张伟波等文献中的年产量数据），从临蓐向后估算冶炼历程、选矿和采矿的均匀接管率和失掉，数据显示，2011—2020年的10年岁月内全全邦从11.3万吨的矿石资料产出了9 340吨铟金属。

　　（4）铌。铌金属是音讯技能、新能源技能、空间技能、生物技能、超导技能等高新技能开展的要害资料之一。环球已探明的铌储量超出1 700万吨，巴西是全邦上最大的铌临蓐邦，其产量正在2021年占全邦总产量的94%。我邦的铌矿床遍及属于众金属共生矿床，铌矿开荒使用水平低，导致邦内举座开采本钱高于进口价钱，以是正在贸易上不具备开荒性；另外，铌金属可能行动其他金属的副产品临蓐，该临蓐方式可能有用低落本钱。目前，我邦每年约临蓐铌钽精矿300吨。

　　（5）锗。锗金属被通俗利用于电子、光学等高新科技范围，我邦锗的保有储量约3 500吨，占环球的41%。我邦含锗矿床厉重漫衍正在内蒙古和云南等地，其厉重漫衍于铅锌矿床和煤矿中。锗临蓐邦以中邦、美邦、俄罗斯和加拿大为主，我邦事环球最大的锗临蓐邦，其年产量约占环球总年产量的67%。2015年，受环保战略和资源庇护办法的影响，中邦锗产量逐年低落，环球年产量也从2015年的146吨低落到2017年的124吨。但正在2018年，跟着环球锗需求量的扩张，我邦年产量有所上升，到达了95吨，环球年产量也扩张到130吨。

　　正在环球物质流领会的根柢上，针对样板计谋性金属锂、钴、铟、铌、锗等进一步发展消费特色领会，依据最新搜求的数据，2021年我邦锂、钴、铟、铌、锗这5种计谋金属的消费及其产物报废代谢的物质流领会图（图4）。

　　（a）锂金属（2021年数据，单元：万吨），（b）钴金属（2016年数据，单元：万吨），（c）铟金属（2014年数据，单元：吨），（d）铌金属（2020年数据，单元：万吨），（e）锗金属（2019年数据，单元：吨）；箭头粗细代外数据的巨细

　　1996年从此，我邦不断是环球最大的锂金属消费邦，占环球总消费量的25%。从消费部分来看，2015年以前，环球锂金属的厉重消费范围为玻璃陶瓷范围、锂基润滑脂制备范围和原铝冶炼等古代工业部分；2015年往后，电动汽车工业的神速开展极大地鼓吹了锂金属的消费需求，这使得锂金属正在电池行业的消费量从2015年的1.3万吨伸长至2021年的6.2万吨，消费量年均伸长率高达30%。2021年，锂金属正在电池部分的消费占比依然伸长至71%，电动汽车动力电池的临蓐创制行业成为锂金属需求伸长的厉重驱动力。

　　2021年，我邦锂金属的社会存量为19.5万吨，到达寰宇自然锂储量的13%，2015—2021年的年均伸长率为8%。2015年以前，我邦锂金属的厉重消费范围为陶瓷、玻璃和札记本电脑等行业。因为陶瓷和玻璃利用寿命长达20年，以是固然其正在我邦锂社会存量的份额依然正在2021年降至75%，但陶瓷和玻璃行业依旧是锂金属社会存量最大的消费行业。纯电动汽车和储能体系的锂金属社会存量伸长最速，正在2021年区分占总社会存量的17%和3%。2021年消费新进入废物中的锂为1.2万吨，非锂电池产物的废物正在2019年之前不断占领的锂销毁物的厉重职位，但其比例从2015年的87%降到2021年的51%。自2020年从此，电动汽车的神速伸长使锂电池成为锂废物的最大起源，2021年发生的废锂电池占扫数锂废物的35%。与锂需求量的变革趋向一致，锂报废量也将正在改日几十年内神速伸长，估计正在2030年、2050年、2080年区分到达11万吨、40万吨、115万吨，其正在改日将成为“都会矿产”并供给名贵的再生资源。

　　2021年，环球钴的总消费量到达17.5万吨，电动汽车是钴的厉重消费范围，占比达34%，其次是札记本电脑产物（12%）和手机产物（11%）。自2006年早先，锂电池行业超出了高温合金行业成为钴消费的厉重利用工业。领会锂电池的细分利用可知，1995—2008年钴厉重用于手机创制范围，2009年钴金属正在札记本电脑上的利用量超出了其正在手机上的利用量，2018年电动汽车成为钴最厉重的消费范围。与扫数类型的最终产物比拟，电动汽车是钴消费量伸长最速的利用范围，2010—2021年的年均伸长率为30%。从最终消费量和利用库存量来看，1995—2021年这26年间，美邦、欧盟和中邦不断是钴的厉重消费区域，2021年中邦和美邦钴金属消费量区分占环球钴消费量的35%和12%。

　　环球钴的利用库存量正在2021年到达45万吨，年均伸长率为11%。1996年利用于高温合金范围的钴占社会库存量的份额最大（26%），但正在2015年，利用于札记本电脑范围中的钴占比最高（29%），2021年的钴报废产物流量中札记本电脑范围的占比最大（19%），其次是高温合金范围（16%）。1995—2021年，含钴废品接管总量与报废产物量之比为0.14，且从锂电池中接管的钴金属占接管废物的比例最大（46%）。

　　铟通俗利用于电子和可再生能源等行业，厉重用于临蓐氧化铟锡（ITO），2010—2020年环球精辟铟产量的73.0%用于临蓐ITO靶材，10.9%用于临蓐电子元件和半导体，12.7%用于临蓐焊料和合金，3.5%用于临蓐其他产物。正在ITO创制历程中，唯有30%的铟不妨凯旋重积正在衬底上，残存的70%可能接管（接管作用95%）。2010—2020年，有839吨、156吨、154吨、139吨和111吨铟区分流入液晶电视、札记本电脑、转移电话、液晶显示器（LCD）安详板电脑行业中。正在电子元件和半导体行业，约434吨铟用于临蓐硒化铜铟镓面板（CIGS），373吨铟用于临蓐发光二极管（LED）。

　　归纳来看，目前唯有1%的含铟废物取得了正轨的接管使用，如斯低的接管率厉重是因为铟浓度相对较低，资源化技能缺乏且接管的引发办法较少，尚未开发含铟报废产物的接管体例。别的，2010—2020年，液晶电视、手机、札记本电脑、LCD、平板电脑、LED和CIGS的铟失掉量区分为201吨、94吨、68吨、53吨、43吨、50吨和0.1吨，电子废物中的铟尚未接管使用，其铟金属的失掉量约1 773吨。

　　铌金属的厉重产物是铌铁，环球约90%的铌金属以铌铁的状况用于临蓐钢铁。除钢铁以外，铌金属还利用于很众前沿技能范围，如超导磁体和医疗等。其加工产物分为以下4品种型：2020年，尺度级铌铁，占铌总产量的90%；真空铌合金（如镍—铌），占铌总产量的3%；铌金属及其合金和化学品各自占铌总产量的3%。这4种产物的市集份额占比区分为22%、24%、44%、10%，区分用于石气管道、汽车、钢组织、不锈钢等范围中。真空铌合金用于临蓐超等合金，铌金属及合金用于临蓐超导体。铌化学品用于临蓐功用陶瓷和催化剂，其市集份额区分为60%和40%，这些产物随后被用于重型根柢步骤筑筑范围和工程范围。当产物完结办事后，绝大局限被填埋解决，仅3%的报废产物被接管使用，且其厉重来自超铌合金的报废产物。

　　锗厉重利用正在红外光学、光导纤维、催化剂、电子和太阳能等范围。2019年环球消费锗136吨，此中29%用于创制光纤，其次是红外范围（20%）、催化剂创制（17%）、电子和太阳能范围（16%），其他范围（如医药、荧光粉制备等）的占比为18%。光纤和红外产物不断是锗的厉重消费范围。锗金属正在太阳能的利用对象为空间太阳能，地面光伏也有所涉及，但因为本钱居高不下，锗正在地面光伏的利用受到节制。我邦事锗金属的净出口邦，2007年锗净出口量达37吨。但受邦度闭连战略安排影响，2007—2015年我邦出口量逐年低落（从37吨减至6吨），2016年后出口量回升，并正在2019年净出口量到达17吨；我邦厉重出口锗的中央产物，如高纯度锗锭、锗单晶、红外锗透镜等。锗产物的报废年限较高，如光纤产物和红外产物都正在10年以上，太阳能电池约25年；2019年锗的社会使用存量到达450吨，年报废量9吨。

　　现在，我邦社会正处于深入改造时代，计谋性金属供应安宁计谋必需与“合伙、归纳、配合、可赓续”的新安宁观和修建人类运气合伙体的治邦理政主意相连接，简单矿产资源的提供才干也会对其他矿产资源的提供景遇发生首要影响。以是，需求从整体开拔，归纳推敲各类身分kb体育，寻求计谋性金属供应安宁题目的最优处分计划。

　　锂。电动汽车工业已提拔了锂金属的需求，锂的总需求估计到2100年可到达131万吨；但因为接管和轮回使用才干的增强，净需求量的伸长趋向将会正在2100年前显示转变点。纵然如斯，接管不会正在短期内盘旋这一趋向，净需求量将长久维持安闲伸长。到2100年，锂的环球累计总需求为5 260万吨，接管正在低落一次资源需求方面阐发了首要感化，其删除了2 650万吨的需求。正在维持现有技能组合的景况下，锂的净累计需求量为2 610万吨。正在锂的经济可采储量维持正在现有程度，且接管使用率到达100%的形势下，锂的二次资源储量将正在2050年超出一次资源储量成为环球锂的厉重提供起源。然而，受到电动汽车产量赓续伸长、动力电池报废滞后、接管率低等的影响，中长久来看锂金属仍厉重依赖一次资源提供。

　　钴。与锂一致，钴金属的伸长需求将给可赓续性提供带来离间。正在维持现有技能组合的景况下，钴的总需求量到2100年能够到达100万吨；金属接管也不会正在短期内盘旋这一趋向，净需求量将长久维持安闲伸长，到2100年将到达26万吨。需求评释的是，电池化学体例正处正在神速开展改造之中，存正在“无钴”化学体例神速开展的能够性。正在镍钴铝三元锂电池疾速开展的景况下，钴的累积需求与储量的比率将到达112%，这预示着资源可赓续供应的前景厉厉。

　　铟。纵然目前的铟产量餍足需求，但中长久的可用性存正在吃紧离间。电子产物的临蓐和创制所需的铟估计2010—2050年的累积量达5 643吨，而2050年电子废物中铟金属累积量为4 068吨，2035年正在理念化前提下到达平均，扫数铟金属都可能接管。可再生能源行业方面，假使是最顽固的计划，光伏组件对铟需求量也比其他扫数电子产物需求量众。与其他含铟产物分别，光伏组件的寿命较长（约25年）。以是，改日含铟报废产物将成为再生铟金属的厉重起源，工业界急需通过开展轮回经济接管含铟报废产物。此中，LCD屏幕和光伏组件将胀励改日的铟需求，也将发生最众的含铟报废产物。

　　铌。铌金属的需求将维持安闲伸长，厉重受3个身分驱动：①桥梁、筑立和大型筑立项目对组织钢中的铌金属消费有较高需求；②铌合金正在汽车创制中的通俗利用；③新技能和军事利用范围的开展。现在，铌市集的年伸长率为2.5%—3.0%。据猜度，假若铌金属的接管率为0，到2090年会失掉约16.8万吨含铌废物，当接管率超出90%时，则唯有约1.6万吨或更少的铌失掉。为升高铌金属的可赓续使用率，政府应优化铌金属的消费体例，通过执行全行业轮回经济动作安置，把持铌金属的活动。

　　锗。红外光学工业和光纤工业鼓吹了锗金属的消费，同时带来了供应危急。过去10年中，锗的消费量伸长迅猛，估计到2050年将到达150吨，而从2030年起我邦能够显示锗供应紧急。假使锗产量维持正在每年100吨的现有程度，目前的储蓄也仅能撑持到2035年。同时，我邦锗报废产物的接管工业链尚未成熟且界限较小。假若能完毕锗报废产物的一齐接管，估计2050年能接管1 000吨。纵然如斯，终端接管无法处分锗的缺乏题目，政府企业必需从健康二次金属接管工业链、寻找锗的取代品、加大锗测量力度三方面齐头并进，处分其可赓续提供题目。

　　邦内计谋性金属供应仍依赖于一次资源的开采冶炼，而二次资源的轮回使用有助于减轻对地下资源的开采，以及对海外进口的依赖度。以是，必需兼顾结构一次资源和二次资源，盘活二次资源，酿成具有可赓续性的提供道途。针对分别类型计谋性金属，简直战略提议如下。

　　开源俭约，有序有度开采使用一次金属资源。推敲到锂、铟、铌3种矿产的供应危急和提供道途，和我邦缺乏、对外依赖度较高的计谋性金属（如锂、钴），正在一次金属缺乏的配景下，需求连续测量探查新的矿藏，扩张更众的探明金属资源量，升高开采冶炼技能，删除金属的失掉；针对我邦十分缺乏的铌金属，一方面需求寻找邦际进口起源，另一方面火急需求通过产物技能革命，开荒解放“卡金属脖子”的新技能，低落我邦缺乏及对外依存度高的计谋性金属的利用量，蜕化工业对金属需求的方式；针对我邦储量厚实的锗、铟等计谋性金属，应开发庇护战略，有序、有度开采使用。

　　开发二次资源的资源量、储量精美分类分级体例，鼓吹金属高效使用轨制及闭连尺度的拟订。提议由邦度开展和转换委员会、生态境况部与自然资源部协同牵头，推动拟订分类分级尺度，调解料理资源，切确核算我邦各种二次金属产量，了解各种二次金属的区域漫衍景遇，酿成储量及资源量的分类分级图谱，由开荒一次资源为主转为协同开荒一次和二次资源为主旨，完毕有序有度地利用各种资源，确保我邦金属提供安宁。

　　全方位健康二次金属的区域化搜求体例，鼓吹邦内资源的高效内轮回。针对我邦缺乏、对外依赖度高的锂、钴、铟、铌计谋性金属，改日我邦二次资源可能逐渐餍足工业开展的需求，应对二次金属搜求率低的题目，政府应连续深化临蓐者延长负担轨制，并将其掩盖全工业链体例；通过科学划分便宜闭连者的负担，制订闭连引发性“以旧换新3.0”战略，正在司法法例保证下充塞搜求各种销毁物，确保二次金属一齐进入接管链条；升级二次金属的资源化配备技能，指点工业闭道轮回的酿成。

　　（作家：曾现来、李金惠、黄薇润，清华大学境况学院；耿涌，上海交通大学境况科学与工程学院；郝瀚、孙鑫，清华大学车辆与运载学院；编审：杨柳春；《中邦科学院院刊》供稿）