■ 王 京/石香江/王壽成/唐萍芝

（1.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京 100012；2.中色凱富金屬（北京）有限公司，北京 100012）

鈷是鋼灰色的硬質(zhì)金屬，硬度5.6，熔點(diǎn)1495℃，沸點(diǎn)2870℃，高溫強(qiáng)度高，耐腐蝕性好、鐵磁性?xún)?yōu)異，具有良好的電化學(xué)性能，是制造電池、硬質(zhì)合金、磁性合金、超級(jí)合金以及催化劑和顏料等的重要原料（圖1）。鈷化合物在電池領(lǐng)域的應(yīng)用是近年推動(dòng)鈷工業(yè)發(fā)展的重要因素。其中四氧化三鈷和硫酸鈷是生產(chǎn)鋰電池正極材料鈷酸鋰（LCo，LiCoO2）、鎳鈷錳酸鋰（NMC，LiNiMnCoO2）和鎳鈷鋁鋰（NCA，LiNiCoAlO2）的重要原材料。此外，鈷在航天航空、軍工、高分子等應(yīng)用中具有不可替代的作用，是新能源汽車(chē)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的重要礦產(chǎn)資源?！度珖?guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）》將鈷列為我國(guó)24種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)之一。歐盟、美國(guó)、日本等國(guó)也將鈷礦產(chǎn)列入其關(guān)鍵礦產(chǎn)目錄。

隨著全球新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，鈷作為車(chē)用動(dòng)力電池關(guān)鍵原料之一，資源消耗日益增長(zhǎng)，全球鈷礦儲(chǔ)采比已由本世紀(jì)初的127年降至38年，全球陸地鈷資源保障程度快速下降問(wèn)題凸顯，且全球陸地鈷資源分布極度不均衡。

中國(guó)極度貧鈷，鈷被列為嚴(yán)重短缺的9種礦產(chǎn)資源之一。中國(guó)鈷基礎(chǔ)儲(chǔ)量為7.7萬(wàn)噸，不足全球儲(chǔ)量的1%。而中國(guó)鈷消費(fèi)占全球的49%，精煉鈷產(chǎn)量占全球的60%，冶煉原料90%依賴(lài)進(jìn)口。

圖1 2017年世界錫消費(fèi)結(jié)構(gòu)

1 鈷資源需求情況

1.1 全球鈷需求情況

2017年全球鈷消費(fèi)量為11.5萬(wàn)噸，2000年為3.2萬(wàn)噸，2000—2017年年均增長(zhǎng)7.8%。中國(guó)鈷消費(fèi)量保持快速增長(zhǎng)，由0.38萬(wàn)噸增長(zhǎng)到5.6萬(wàn)噸，占全球的比例由12%上升到49%，于2007年超過(guò)日本成為世界第一大鈷消費(fèi)國(guó)。日本鈷消費(fèi)量略有增長(zhǎng)，但消費(fèi)全球占比由27%下降到13%；美國(guó)和歐盟鈷消費(fèi)量保持在每年1萬(wàn)噸上下波動(dòng)，全球占比分別由30%和24%下降到9%和8%。

1.2 我國(guó)鈷資源需求情況

21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)鈷消費(fèi)快速增長(zhǎng)與手機(jī)和微型計(jì)算機(jī)等3C產(chǎn)品生產(chǎn)帶動(dòng)電池消費(fèi)增長(zhǎng)密切相關(guān)。2000—2017年中國(guó)主要3C產(chǎn)品產(chǎn)量由5920萬(wàn)臺(tái)增加到25.7億臺(tái)，年均增長(zhǎng)26%。同期，中國(guó)鈷消費(fèi)年均增長(zhǎng)17.5%（圖2）。2017年中國(guó)手機(jī)產(chǎn)量為21.6億臺(tái)，占主要3C產(chǎn)品的84%，手機(jī)出貨量是影響鈷需求的關(guān)鍵因素之一。

為促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步、保護(hù)環(huán)境，推進(jìn)能源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展，2007年國(guó)家發(fā)改委發(fā)布關(guān)于對(duì)《新能源汽車(chē)生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》征求意見(jiàn)的公告。2008年12月中國(guó)正式啟動(dòng)“十城千輛”工程，此后中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動(dòng)了動(dòng)力電池對(duì)鈷的需求增長(zhǎng)，尤其近幾年最為明顯。其中，2014年和2015年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量增幅分別達(dá)336%和383%。2017年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)79.4萬(wàn)輛，新能源汽車(chē)發(fā)展已成為中國(guó)鈷需求增長(zhǎng)的最大引擎（圖3）。

2 中國(guó)鈷資源供需缺口現(xiàn)狀

2017年中國(guó)鈷資源缺口約5.4萬(wàn)噸，海外權(quán)益鈷礦產(chǎn)量為3萬(wàn)噸。受資源條件約束，中國(guó)鈷礦供應(yīng)增長(zhǎng)緩慢，與21世紀(jì)以來(lái)快速增長(zhǎng)的消費(fèi)和冶煉需求矛盾尖銳。2000—2017年鈷礦產(chǎn)量?jī)H由90噸增長(zhǎng)到2000噸，而鈷消費(fèi)量從3800噸增加到5.6萬(wàn)噸，資源缺口①?lài)?guó)產(chǎn)鈷礦產(chǎn)量與鈷消費(fèi)之間的缺口。從3000噸擴(kuò)大約5.4萬(wàn)噸，資源自給率低于5%。通過(guò)大量進(jìn)口鈷礦、鈷濕法冶煉中間品等鈷原料在國(guó)內(nèi)冶煉，精煉鈷產(chǎn)量快速增長(zhǎng)滿(mǎn)足了國(guó)內(nèi)消費(fèi)需求，但導(dǎo)致了原料缺口②精煉鈷產(chǎn)量與鈷消費(fèi)之間的缺口。達(dá)6.8萬(wàn)噸（圖4）。

圖2 2000年以來(lái)中國(guó)鈷消費(fèi)與3C產(chǎn)品產(chǎn)量增長(zhǎng)趨勢(shì)

剛果（金）鈷礦企業(yè)中歐美企業(yè)強(qiáng)者恒強(qiáng)，而中國(guó)企業(yè)近年也迅速崛起。中國(guó)礦產(chǎn)資本于21世紀(jì)初開(kāi)始走進(jìn)非洲，在夾縫中尋找機(jī)會(huì)，逐步獲得了部分優(yōu)質(zhì)鈷礦資源。2017年中國(guó)海外權(quán)益鈷礦產(chǎn)量合計(jì)3萬(wàn)噸，其中88%的海外產(chǎn)量在剛果（金），產(chǎn)量排名前三的企業(yè)依次是洛鉬集團(tuán)、金川國(guó)際和萬(wàn)寶礦業(yè)。

2017年，我國(guó)鈷礦產(chǎn)量為2000噸，再生鈷產(chǎn)量為5000噸，海外權(quán)益鈷礦產(chǎn)量為3萬(wàn)噸，綜合來(lái)看鈷資源缺口仍有1.9萬(wàn)噸。

圖3 2000年以來(lái)中國(guó)鈷消費(fèi)與新能源汽車(chē)產(chǎn)量增長(zhǎng)趨勢(shì)

圖4 1990年以來(lái)中國(guó)鈷精礦總需求與鈷精礦產(chǎn)量對(duì)比

3 全球及中國(guó)鈷資源需求預(yù)測(cè)結(jié)果及分析

3.1 需求預(yù)測(cè)方法選擇

相比銅、鋁、鉛、鋅等大宗金屬，鈷消費(fèi)量小，消費(fèi)歷史尚無(wú)完整的人均消費(fèi)軌跡，所以本文采用終端部門(mén)消費(fèi)法，根據(jù)主要應(yīng)用領(lǐng)域的歷史消費(fèi)和發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)未來(lái)鈷需求。鈷應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，隨著科技進(jìn)步存在跳躍式增長(zhǎng)或被替代的可能，因此結(jié)合部門(mén)消費(fèi)預(yù)測(cè)法又對(duì)鈷的需求預(yù)測(cè)分為高、中和低三種情景進(jìn)行。高情景假定全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)較快，電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶動(dòng)含鈷正極材料大規(guī)模應(yīng)用；中情景假定未來(lái)經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展穩(wěn)定，各行業(yè)技術(shù)無(wú)重大突破；低情景假設(shè)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，電動(dòng)汽車(chē)有所發(fā)展但含鈷正極材料逐步被替代。

3.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究思路

3.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

(1)2000—2017年全球和主要消費(fèi)國(guó)家鈷的消費(fèi)歷史數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）、日本礦業(yè)經(jīng)濟(jì)?。↗OGMEC）和有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)。

(2)2011—2017全球及中國(guó)鋰電池出貨量數(shù)據(jù)來(lái)源于工信部。

(3)2001—2017年中國(guó)鈷消費(fèi)歷史數(shù)據(jù)來(lái)源于有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)。

3.2.2 研究思路

本文在系統(tǒng)收集全球近十幾年來(lái)鈷消費(fèi)和鋰電池出貨量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，探索鈷消費(fèi)規(guī)律，以解釋影響鈷資源需求的主要因素，根據(jù)中國(guó)的實(shí)際消費(fèi)情況，分情景運(yùn)用部門(mén)預(yù)測(cè)法，對(duì)中國(guó)鈷需求進(jìn)行預(yù)測(cè)。弄清楚未來(lái)10年中國(guó)鈷需求走勢(shì)，對(duì)制定中國(guó)鈷資源開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和規(guī)劃布局有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.3 2025年中國(guó)鈷需求預(yù)測(cè)

高情景下，2025年中國(guó)鈷消費(fèi)量為15萬(wàn)噸，年均增速13%；中情景下，2025年中國(guó)鈷消費(fèi)量為11萬(wàn)噸,年均增速9%；低情景下，2025年中國(guó)鈷消費(fèi)量為8萬(wàn)噸,年均增速5%（圖5）。

結(jié)合部門(mén)消費(fèi)預(yù)測(cè)法中情景主要預(yù)測(cè)依據(jù)如下：

圖5 未來(lái)中國(guó)鈷需求預(yù)測(cè)情景

(1)2017年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量接近79.4萬(wàn)輛?！丁笆濉眹?guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)到200萬(wàn)輛；2017年4月，工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部三部委共同印發(fā)《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，明確提出“我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量仍將保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，2025年將達(dá)到3500萬(wàn)輛左右，到2025年，新能源汽車(chē)占汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)20%以上”，則2025年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)將達(dá)到700萬(wàn)輛以上。

(2)2017年中國(guó)鋰電池出貨量為62千兆瓦時(shí)，其中3C類(lèi)電池出貨量為29.2千兆瓦時(shí)，占鋰電池出貨量的47%；動(dòng)力鋰電池出貨量為28千兆瓦時(shí)，占45%；儲(chǔ)能類(lèi)鋰電池出貨量為4.8千兆瓦時(shí)，占8%。預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)鋰電池的總需求量將達(dá)357千兆瓦時(shí)，其中動(dòng)力電池為259千兆瓦時(shí)（圖6，表1）。

中國(guó)新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池中NCM類(lèi)三元電池增長(zhǎng)迅速，占比由2015年的27%增至2017年的52%，并且NCM類(lèi)電池向高鎳低鈷（811）方向發(fā)展，每千兆瓦時(shí)對(duì)鈷的需求下降，但動(dòng)力電池總需求量上升，總體還是會(huì)帶動(dòng)鈷需求上漲。預(yù)計(jì)到2020和2025年，中國(guó)新能源汽車(chē)對(duì)鈷的需求量將分別達(dá)1.5萬(wàn)噸和3.9萬(wàn)噸（表1）。

(3)2017年中國(guó)鈷酸鋰產(chǎn)量為5.2萬(wàn)噸，按每噸鈷酸鋰含鈷0.602噸折算，消費(fèi)鈷3.13萬(wàn)噸。隨著3C領(lǐng)域需求進(jìn)入穩(wěn)定期，按年均增幅3%測(cè)算，到2025年中國(guó)3C領(lǐng)域?qū)︹挼男枨罅繛?.2萬(wàn)噸。綜合考慮3C鋰電池、動(dòng)力鋰電池以及儲(chǔ)能鋰電池需求，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)鋰電池領(lǐng)域鈷需求量達(dá)8.1萬(wàn)噸。

(4)鈷在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在超級(jí)合金、硬質(zhì)合金、催化劑等行業(yè)，總體來(lái)看這些領(lǐng)域技術(shù)不易替代。并且隨著“中國(guó)制造2025”提出全面提升中國(guó)制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平的重大戰(zhàn)略部署，對(duì)高端制造材料的研發(fā)會(huì)有較大帶動(dòng)，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪、空間飛行器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和軍工等所用到的超級(jí)合金、硬質(zhì)合金等，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)鈷消費(fèi)量的增長(zhǎng)。這一領(lǐng)域鈷的需求將保持勻速增長(zhǎng)，2025年需求量達(dá)3.2萬(wàn)噸。

表1 中國(guó)新能源汽車(chē)增長(zhǎng)對(duì)鈷需求預(yù)測(cè)

綜合分析認(rèn)為，2025年中國(guó)鈷需求量可能達(dá)到11.1萬(wàn)噸，其中鋰電池領(lǐng)域需求量為8.1萬(wàn)噸。

3.4 2025年全球鈷需求預(yù)測(cè)

全球鈷消費(fèi)歷史總體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，主要增長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)自中國(guó)，美日歐消費(fèi)相對(duì)平穩(wěn)（圖7）。在中國(guó)，3C產(chǎn)品和新能源汽車(chē)產(chǎn)量的增長(zhǎng)拉動(dòng)電池消費(fèi)是鈷消費(fèi)高速增長(zhǎng)的主要因素。美國(guó)和歐洲國(guó)家鈷主要用于制造超級(jí)合金和高端硬質(zhì)合金，行業(yè)發(fā)展平穩(wěn)，對(duì)鈷的需求不會(huì)有劇烈變化。日本電池行業(yè)發(fā)展成熟，對(duì)鈷的需求也表現(xiàn)平穩(wěn)。

圖7 全球主要鈷消費(fèi)國(guó)家和地區(qū)鈷消費(fèi)歷史

從主要部門(mén)消費(fèi)看，電池行業(yè)發(fā)展保持高速增長(zhǎng)，硬質(zhì)級(jí)合金、硬質(zhì)合金和催化劑領(lǐng)域持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年全球鈷需求量為21萬(wàn)噸，電池仍是第一大消費(fèi)領(lǐng)域，需求量約13萬(wàn)噸，占總消費(fèi)量的62%（表2）。

表2 2016—2025年全球主要終端部門(mén)鈷需求預(yù)測(cè)(萬(wàn)噸)

4 結(jié)論及建議

(1)國(guó)內(nèi)鈷礦供應(yīng)嚴(yán)重短缺。90%的原料依賴(lài)進(jìn)口，鈷資源缺口5.4萬(wàn)噸，原料缺口達(dá)6.8萬(wàn)噸。隨著需求增長(zhǎng)，缺口還將增加。境外鈷礦來(lái)源缺乏穩(wěn)定性和可持續(xù)性，安全保障度低。當(dāng)前海外權(quán)益鈷礦產(chǎn)量為3萬(wàn)噸，仍不能完全彌補(bǔ)我國(guó)鈷需求缺口，而且海外權(quán)益產(chǎn)量中有88%來(lái)自剛果（金）一個(gè)國(guó)家。

(2)鈷是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要礦產(chǎn)資源，鈷資源的緊缺將會(huì)在一定程度上制約我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。應(yīng)高度重視鈷資源的安全保障問(wèn)題。

(3)建議積極拓展剛果（金）以外的海外鈷資源配置，如贊比亞、澳大利亞、新喀里多尼亞等國(guó)。鼓勵(lì)我國(guó)加強(qiáng)高品位共生和伴生鈷礦的利用，提高我國(guó)銅鎳礦和各種銅礦中伴生鈷綜合評(píng)價(jià)和綜合利用水平。適時(shí)、適量地對(duì)鈷資源進(jìn)行戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備和儲(chǔ)備釋放，保障我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展和“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略實(shí)施安全。