郭 佳 易繼寧 王 慧
(1.中國地質(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)
戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源是人類社會生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可替代的作用,早在20世紀(jì),歐美主要發(fā)達(dá)國家便紛紛開展相關(guān)研究并納入重點(diǎn)發(fā)展計劃。隨著現(xiàn)代科技高速發(fā)展,與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的礦產(chǎn)資源保障問題愈加凸顯,必將成為各方關(guān)注和競爭的焦點(diǎn)。世界各國和地區(qū)與戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源相關(guān)的礦產(chǎn)概念提法眾多,無準(zhǔn)確定義且相對繁雜,科學(xué)分析全球主要戰(zhàn)略性礦產(chǎn)名錄的產(chǎn)生和評價因素、入選礦種的確定和演變過程,對于確定我國新能源新材料礦產(chǎn)名錄具有重要意義。
目前,被業(yè)界廣泛使用的名詞主要包括“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”、“危機(jī)礦產(chǎn)”、“關(guān)鍵礦產(chǎn)”和“戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)”,是不同國家和國際組織圍繞國家和地區(qū)安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級等提出的資源保障和儲備概念,既相互關(guān)聯(lián)又各有側(cè)重,無嚴(yán)格統(tǒng)一界定,且在不同時期甚至有所交叉,充分體現(xiàn)了各地對礦產(chǎn)資源認(rèn)知和管理理念的差異。
戰(zhàn)略性礦產(chǎn)是源于礦產(chǎn)資源與生俱來的全球分布不均的特性致使各區(qū)域內(nèi)很難自給自足,各國從關(guān)系到國家安全的儲備戰(zhàn)備物資和軍備發(fā)展的角度出發(fā)提出的戰(zhàn)略計劃概念。1939年美國《戰(zhàn)略性和危機(jī)性原材料儲備法》將在美國國家危急時刻,軍事、工業(yè)和民用所必需的原材料,而在美國又沒有找到或者沒有足夠的產(chǎn)量滿足需要的礦產(chǎn)定義為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)和危機(jī)礦產(chǎn)[1],但未明確指出兩者的區(qū)別。有關(guān)學(xué)者認(rèn)為與軍事有關(guān)的使用更加突出礦產(chǎn)資源的戰(zhàn)略性,來自國外供應(yīng)的、可能會危及國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的礦產(chǎn)資源更加體現(xiàn)危機(jī)性。日本發(fā)布《稀有金屬保障戰(zhàn)略》將地球上存量稀少、因技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素提取困難、現(xiàn)代工業(yè)以及未來伴隨著技術(shù)革命所形成的新型工業(yè)所必需的金屬定義為稀有金屬[2],并開展戰(zhàn)略性礦產(chǎn)研究。我國學(xué)者將對國家經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展、國防安全必不可少,而國內(nèi)無法保障的礦產(chǎn)資源以及可以影響國際市場的礦產(chǎn)資源稱為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)[3]。一般來說,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)具備資源的經(jīng)濟(jì)和國防意義。
20世紀(jì)80年代中期,美國成立國家危機(jī)原材料委員會,正式將影響到國家經(jīng)濟(jì)健康和安全的礦產(chǎn)資源定義為危機(jī)礦產(chǎn)[4]。2016年美國國家科學(xué)技術(shù)理事會與美國白宮科學(xué)技術(shù)政策局發(fā)布研究報告,進(jìn)一步明確危機(jī)礦產(chǎn)是一些為制造業(yè)提供最基本服務(wù)的礦種產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)鏈一旦脆弱甚至中斷,將會極大影響國民經(jīng)濟(jì)或國家安全。相比戰(zhàn)略性礦產(chǎn),危機(jī)礦產(chǎn)涉及范圍較大,涵蓋了民用、工業(yè)、軍事等領(lǐng)域,且更加側(cè)重于國家經(jīng)濟(jì)安全。
西方發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)70年代開始從事關(guān)鍵礦產(chǎn)研究,目的在于聚焦與軍工有關(guān)的金屬,這一時期的關(guān)鍵礦產(chǎn)也稱為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。進(jìn)入本世紀(jì)以后,以美國為首的世界各國和機(jī)構(gòu)在研究傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)上,又瞄準(zhǔn)發(fā)展迅猛的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),將支撐新能源產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要原材料作為關(guān)鍵礦產(chǎn)。目前,美國和歐盟等西方發(fā)達(dá)國家對關(guān)鍵礦產(chǎn)的定義相對統(tǒng)一,指既具有重要經(jīng)濟(jì)性,又存在較高的供應(yīng)風(fēng)險的一類礦產(chǎn)[5]。我國開展關(guān)鍵性礦產(chǎn)的專題研究較少,更多研究將這一類礦產(chǎn)稱為“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”或“戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)”。
戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)是在戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的基礎(chǔ)上附加了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需礦產(chǎn)的定義。近年來,我國開展了大量戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)研究,將戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)定義為在新型工業(yè)化和生態(tài)文明社會發(fā)展階段,由新技術(shù)革命導(dǎo)引,滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和我國全面建成小康社會需求的新能源礦產(chǎn)、新材料稀有礦產(chǎn)和新功能礦產(chǎn)[1]。與傳統(tǒng)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)相比,主要具備了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所不可或缺的重要原料、應(yīng)用領(lǐng)域尚未完全開發(fā)且目前消費(fèi)主要集中于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、在新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中可替代性較差等特征。
各國在制定戰(zhàn)略性礦產(chǎn)、危機(jī)礦產(chǎn)、關(guān)鍵礦產(chǎn)、戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)名錄時,均以保證各國經(jīng)濟(jì)和國家安全為出發(fā)點(diǎn),入選礦種也會隨著不同時期需求變化而動態(tài)調(diào)整。一般來說,礦種的確定與工業(yè)化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)整密切相關(guān)。以制造業(yè)為例,20世紀(jì)80—90年代,世界主要發(fā)達(dá)國家以制造計算機(jī)芯片為需求,關(guān)注的重要礦種有12~16個。隨著高速、大容量集成電路的需求不斷提高,需要的礦種則高達(dá)60個左右。進(jìn)入21世紀(jì)以后,新一代電池在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用,直接導(dǎo)致生產(chǎn)鋰電池所必需的鋰、鈷等礦種被列入世界各國重點(diǎn)關(guān)注的礦種名錄。
美國早在20世紀(jì)70年代中期,從儲備戰(zhàn)備物資和開展軍備競賽的角度出發(fā)對保障國家資源安全的礦種開展了研究,并發(fā)布了《國家安全研究備忘錄設(shè)立的特別小組:關(guān)鍵進(jìn)口材料》研究報告,將鋁土礦、鉻和鉑等礦產(chǎn)視為關(guān)鍵礦產(chǎn)[5]。21世紀(jì)以來,新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起,加之發(fā)展中國家對資源的需求愈加強(qiáng)烈,全球資源供需格局發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變,美國國防部自2006 年起明確提出將鈷、鎵、銦、碲等作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)進(jìn)行儲備。2008年美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)研究確定了稀土金屬、鋰、鉑族金屬、鈮、鉭、釩、鈦、鎵、銦、錳、銅共11種關(guān)鍵戰(zhàn)略高技術(shù)礦產(chǎn)。2010年美國能源部公布了美國關(guān)鍵礦產(chǎn)研究報告,提出將稀土、鋰、鈷、鎵、銦、碲等礦種作為關(guān)鍵礦產(chǎn)。2012年美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)在《美國地質(zhì)調(diào)查局能源和礦產(chǎn)資源科學(xué)戰(zhàn)略(2013—2023年)》中提出將稀土、釷、鎘、鎵、鋰等礦種作為研究重點(diǎn)[6]。2018年5月18日,美國內(nèi)政部根據(jù)當(dāng)前供需情況和生產(chǎn)集中度,結(jié)合美國政策優(yōu)先事項,發(fā)布了包括鋁(礬土)、銻、砷、重晶石、鈹、鉍、銫、鉻、鈷、螢石、鎵、鍺、石墨(天然)、鉿、氦、銦、鋰、鎂、錳、鈮、鉑族金屬、鉀鹽、稀土元素族、錸、銣、鈧、鍶、鉭、碲、錫、鈦、鎢、鈾、釩、鋯在內(nèi)的35種關(guān)鍵礦物清單。
歐盟為避免冷戰(zhàn)時期跨區(qū)域原材料供應(yīng)受制于政治環(huán)境,導(dǎo)致事關(guān)國家安全的軍工產(chǎn)品出現(xiàn)供應(yīng)緊張,于1975年發(fā)布的原材料供應(yīng)通告中將鎢、錳、鉻、磷酸鹽、鉑等礦產(chǎn)確定為受關(guān)注的原材料。2008年以來,在再工業(yè)化戰(zhàn)略下,原材料尤其是部分稀有金屬因其在新興產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域的重要性,以及關(guān)系到3 000多萬個就業(yè)崗位,歐盟將確保原材料的安全性和可持續(xù)供給列為“優(yōu)先事務(wù)”,并將原材料戰(zhàn)略提升為國家戰(zhàn)略。2010年通過發(fā)布《對歐盟生死攸關(guān)的原料報告》,將對歐盟經(jīng)濟(jì)有效運(yùn)行較重要、有競爭力但供應(yīng)處于不利地位的礦產(chǎn)原料作為緊缺礦產(chǎn),并發(fā)布《歐盟關(guān)鍵礦產(chǎn)原材料》報告,將稀土金屬、鉑族金屬、鎢、銻、鎵、鍺、鈹、鈷、鎂、鈮、鉭、銦、螢石、石墨共14 種礦產(chǎn)列入其中[7-8]。2014年根據(jù)礦產(chǎn)資源最新供需形勢更新發(fā)布了包括硼酸鹽、鉻、煉焦煤、菱鎂礦、磷礦石、金屬硅、銻、鈹、鈷、螢石、鎵、鍺、銦、鎂、天然石墨、鈮、鉑族金屬、重稀土、輕稀土和鎢等20種原材料在內(nèi)的《關(guān)鍵原材料清單》。2017年又更新發(fā)布了包括銻、重晶石、鈹、鉍、硼酸鹽、鈷、焦煤、螢石、鎵、鍺、鉿、氦、銦、鎂、天然石墨、天然橡膠、鈮、菱礦石、磷、鈧、硅金屬、鉭、鎢、釩、鉑族金屬、重稀土、輕稀土27種原材料在內(nèi)的關(guān)鍵原材料名錄。
日本從20世紀(jì)60年代開始對工業(yè)生產(chǎn)所需的礦產(chǎn)資源進(jìn)行分析,并對海外礦產(chǎn)資源進(jìn)行調(diào)查,以應(yīng)對國家資源匱乏狀況。1974年將銅、鎳、鉻、鎢作為儲備礦種;1983年進(jìn)一步明確將鎳、鉻、鉬、錳、釩、鎢、鈷等7種金屬作為國家儲備礦種;之后根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要不斷對國家儲備礦種進(jìn)行調(diào)整,近些年逐漸開展了對保障汽車、IT等高附加值、高性能產(chǎn)品的生產(chǎn)制造領(lǐng)域,新能源領(lǐng)域,高效能照明燈節(jié)能領(lǐng)域及燃料電池觸媒領(lǐng)域的礦產(chǎn)需求分析。2009 年出臺了《稀有金屬保障戰(zhàn)略》,確定鋰、鈹、硼、鈦、釩、鉻、錳、鈷、鎳、鎵、鍺、硒、銣、鍶、鋯、鈮、鉬、鈀、銦、銻、碲、銫、鋇、鉿、鉭、鎢、錸、鉑、鉈、鉍、稀土元素等31種礦產(chǎn)作為優(yōu)先考慮的戰(zhàn)略礦產(chǎn),并確定了從海外資源供應(yīng)、回收利用、開發(fā)替代材料、資源儲備等4個方面采取措施,保障本國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
聯(lián)合國環(huán)境保護(hù)署在《未來持續(xù)技術(shù)用關(guān)鍵金屬及其循環(huán)回收潛力》報告中將銦、鍺、鉭、鉑族金屬(特別是釕、鉑、鈀)、碲、鈷、鋰、鎵、稀土等9種礦產(chǎn)作為清潔技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)礦產(chǎn),將其歸為“綠色稀有金屬”范疇,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的重要礦產(chǎn)。
相比于發(fā)達(dá)國家,我國對戰(zhàn)略性礦產(chǎn)、危機(jī)礦產(chǎn)、關(guān)鍵礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)的研究起步較晚。21世紀(jì)初,國內(nèi)學(xué)者才開始從事戰(zhàn)略性礦產(chǎn)研究,提出了代表不同研究觀點(diǎn)的礦種范圍。2008年國土資源部發(fā)布《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2008—2015年)》,提出加強(qiáng)與鎢、錫、銻、稀土、鉬、銦、鍺、鋯、釩、螢石、石墨、重晶石等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的礦產(chǎn)保護(hù)和開采管理要求。2011年國務(wù)院辦公廳發(fā)布《找礦突破戰(zhàn)略行動綱要(2011—2020年)》,明確將稀土、稀有、稀散礦產(chǎn)(重點(diǎn)稀土、銣、鈮、鉭、鈹、鈧、鍺、銦、鍶)以及鋰、高純石英、石墨、金剛石等礦產(chǎn)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需的礦產(chǎn)。2016年國務(wù)院發(fā)布《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016—2020年)》,將能源礦產(chǎn)石油、天然氣、頁巖氣、煤炭、煤層氣、鈾,金屬礦產(chǎn)鐵、鉻、銅、鋁、金、鎳、鎢、錫、鉬、銻、鈷、鋰、稀土、鋯,非金屬礦產(chǎn)磷、鉀鹽、晶質(zhì)石墨、螢石等24種礦產(chǎn)列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄,要求將該類礦產(chǎn)作為礦產(chǎn)資源宏觀調(diào)控和監(jiān)督管理的重點(diǎn)對象,不斷提高資源安全供應(yīng)能力和開發(fā)利用水平。國內(nèi)外相關(guān)礦產(chǎn)名錄劃分如表1所示。
表1 國內(nèi)外相關(guān)礦產(chǎn)名錄
續(xù)表
(1)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。我國對戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的評價因素主要從經(jīng)濟(jì)安全性和國防安全性2個方面考慮,對支撐保障程度(經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求度、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展供應(yīng)度、資源價格穩(wěn)定度),抵御能力(所有制結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度、外資占有率、供需協(xié)調(diào)度),持續(xù)發(fā)展程度(靜態(tài)保障程度、后備資源保障程度、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重要性)以及國家安全狀態(tài)(國防用途廣泛性和特殊性)進(jìn)行評估[7]。
(2)危機(jī)礦產(chǎn)。美國對于危機(jī)礦產(chǎn)的評估重點(diǎn)關(guān)注供給受限和可替代性差2個方面。將經(jīng)濟(jì)重要性(供應(yīng)中斷的影響程度),供應(yīng)風(fēng)險(進(jìn)口依賴度、世界儲產(chǎn)比、世界基礎(chǔ)儲量/產(chǎn)量比、世界伴生礦產(chǎn)量/總產(chǎn)量、美國二次回收/美國表觀消費(fèi)量)以及清潔能源的重要性(需求量、可替代性局限性)作為評價指標(biāo)[4]。
(3)關(guān)鍵礦產(chǎn)。美國、英國、德國、歐盟的主要研究機(jī)構(gòu)大多使用關(guān)鍵性矩陣、關(guān)鍵性指數(shù)、定量分析礦產(chǎn)供需形勢3種不同的評估方法研究關(guān)鍵礦產(chǎn)[5]。共同點(diǎn)都將經(jīng)濟(jì)重要性(經(jīng)濟(jì)增值效果)和供應(yīng)風(fēng)險(稀缺性、壟斷供應(yīng)、政治穩(wěn)定性)作為最重要的關(guān)鍵性評估因素。同時還兼顧考慮礦產(chǎn)供需形勢(原材料全球消耗量、全球總需求、資源不可替代性和回收利用性)以及環(huán)境條件影響(環(huán)境保護(hù)風(fēng)險)。美國內(nèi)政部發(fā)布的最新35種關(guān)鍵礦產(chǎn)名單將實際稀缺性、生產(chǎn)集中度、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性和對外依存度作為評價因素。
(4)戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)。戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)將資源需要程度、不可替代性、對國家戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)安全全局起關(guān)鍵作用和先導(dǎo)作用、市場需求和緊缺程度、技術(shù)開發(fā)前景和成熟程度、保障程度及優(yōu)劣勢等屬性作為優(yōu)先度評價因素[1]。相關(guān)礦產(chǎn)評價因素如表2所示。
(1)關(guān)鍵度,即經(jīng)濟(jì)重要性、資源戰(zhàn)略性、資源不可替代性。經(jīng)濟(jì)重要性源于礦產(chǎn)資源為工業(yè)發(fā)展提供必需的礦物原料、燃料或能源,反映了礦產(chǎn)品在終端應(yīng)用中發(fā)揮的作用,一般指礦產(chǎn)品作為原材料投入工業(yè)生產(chǎn)后所產(chǎn)生的實際經(jīng)濟(jì)增長價值。資源戰(zhàn)略性主要表現(xiàn)為礦產(chǎn)資源在國際政治及保障國家安全方面具有的重要作用,反映資源短缺對國家安全和經(jīng)濟(jì)繁榮帶來的戰(zhàn)略風(fēng)險。資源不可替代性是指礦產(chǎn)資源具有獨(dú)特性,找不到可以產(chǎn)生相同功效的替代性資源。在關(guān)鍵度評估過程中,經(jīng)濟(jì)重要性和資源戰(zhàn)略性是隨著供需關(guān)系變化而變化的,資源不可替代性是由礦產(chǎn)本質(zhì)特征決定的[9-13]。
表2 相關(guān)礦產(chǎn)評價因素對比
(2)保障度,即資源稀缺性、資源需求用量、可循環(huán)利用性。資源稀缺性是從礦產(chǎn)資源不可再生性和資源分布的空間不平衡性角度,反映了自然界可被利用的礦產(chǎn)資源有限性與人類需求無限性之間構(gòu)成的供需矛盾。資源需求用量是對礦產(chǎn)品滿足市場需求用量的預(yù)測指標(biāo)??裳h(huán)利用性主要是將廢棄礦物作為一種資源加以利用,從而減少自然資源消耗,體現(xiàn)了“資源—產(chǎn)品—再生資源”的物質(zhì)閉環(huán)流動[14-16]。
(3)風(fēng)險度,即對外依存度、進(jìn)口集中度、環(huán)保承載風(fēng)險。對外依存度是衡量礦產(chǎn)資源對國外依賴程度的指標(biāo),是用國家進(jìn)口的礦產(chǎn)品當(dāng)量除以自產(chǎn)與凈進(jìn)口礦產(chǎn)品當(dāng)量之和。進(jìn)口集中度指前3位進(jìn)口國進(jìn)口總量占該國全部進(jìn)口量的比例,如果礦產(chǎn)缺乏供應(yīng)多元性,則判定為具有地緣政治風(fēng)險,有可能因為國家之間利益矛盾導(dǎo)致該類礦產(chǎn)資源停止供應(yīng)。環(huán)保承載風(fēng)險是資源觀與價值觀的體現(xiàn),反映了環(huán)境系統(tǒng)對外界干擾的抵抗能力和自適應(yīng)能力,主要指在礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)過程中考慮資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會協(xié)調(diào)發(fā)展因素,對礦產(chǎn)資源供給功能與地質(zhì)環(huán)境服務(wù)功能進(jìn)行評估,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)對礦業(yè)活動的承受限度。
通過梳理美國、歐盟、日本、中國等國家和地區(qū)發(fā)布的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)、危機(jī)礦產(chǎn)、關(guān)鍵礦產(chǎn)、戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)名錄的異同點(diǎn),從關(guān)鍵度、保障度、風(fēng)險度3個維度提出了開展名錄篩選的評價原則,共涉及經(jīng)濟(jì)重要性、資源戰(zhàn)略性、資源不可替代性、資源稀缺性、資源需求用量、可循環(huán)利用性、對外依存度、進(jìn)口集中度、環(huán)保承載風(fēng)險9個方面。該原則既客觀考慮了礦產(chǎn)資源本身具有的危機(jī)性、重要性、戰(zhàn)略性和稀缺性特點(diǎn),又較全面涵蓋了全球主要戰(zhàn)略性礦產(chǎn)名錄在篩選礦種時確定的評價因素,可為新時期我國制定新能源新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的礦產(chǎn)名錄提供重要參考。