◇ 陈钰什
精华速览:
能源转型使关键矿产成为能源安全与产业安全的共同物质基础。供应风险沿矿山开发、精炼转化、材料制造、客户认证、数据追溯和市场准入逐级传导,储量、产量和进口依存度已难以单独用来衡量供应链韧性。对于关键矿产的关键判断在于,资源能否在产业可接受的时间范围内转化为质量合格、具备市场资格并可稳定交付的材料。保障质量一致、来源清晰、数据可核验、规则可适配的关键矿产稳定供给至关重要。
关键矿产市场出现一个看似矛盾的现象:锂、镍、钴等部分矿产品价格从高位回落,主要经济体却持续强化供应安全政策。当前,上游矿产的定价模式主要基于现货价格来反映当期吨位供求。中游和下游制造企业面对的资源风险, 则取决于能否及时获得同时满足性能、客户认证和市场准入要求的材料。随着电网、储能、新能源汽车、风电和高端装备规模加快扩张,作为能源系统与先进制造的基础投入, 铜、锂、镍、钴、石墨和稀土等矿产的重要性日益增加。随着需求重心变化,能源安全的观察对象也从油气产地和运输通道,延伸至关键矿产的精炼转化、材料制造、专用设备、客户认证和数据接口(陈钰什、郑颖,2024)。
能源转型的风险重心由此开始向资源转化链条移动,最直观的表现是精炼集中度上升。国际能源署数据显示,铜、锂、镍、钴、石墨和稀土六类矿产的前三大精炼国平均份额由2020 年的约82% 升至2024 年的86% ;在其研究监测的20 种能源相关战略矿产中,我国在19 种矿产的精炼环节居于首位,平均份额约为70%。2025 年我国对部分中重稀土相关物项实施出口管制后,海外汽车企业出现磁体短缺、产能利用率下降和短暂停产。这些情况提示,矿石数量只能说明资源基础,真正影响生产连续性的是短期内难以替代的精炼、材料制造和认证节点。对我国而言,其具有双重含义:我国既是多种关键矿产的精炼和材料制造中心,也是全球最大的矿产消费国和重要的矿产进口国。中游精炼能力虽然可以形成产业优势,但是海外矿源、运输通道和境外市场规则又制约着这一优势能否稳定发挥。由此, 判断我国关键矿产安全,需要沿资源转化过程识别决定合格供给恢复速度的工业和制度条件。
以工业可用性判断关键矿产安全
关键矿产价格回落与安全焦虑之所以同时出现, 是因为市场供应充足并不意味着产业能够及时获得合格材料。判断实际风险, 需要进一步考察地下资源能否经过精炼、材料制造、客户认证和合规审查后,转化为可以稳定投入生产的供给。矿产从地下储量进入终端生产,需要依次完成选矿、化学转化、分离提纯、材料制备、客户认证和合规审查。任何关键环节受阻,都可能使已有资源无法在产业可接受的时间范围内形成质量合格、具备市场资格并可稳定交付的材料。同一种元素还会因纯度、杂质、晶型、粒径、合金配方和工艺路线不同而进入不同的产品体系。即使矿山实现增产, 如果缺少配套精炼和材料制造能力, 新增吨位仍无法进入电池、磁体或高端合金的合格供应池。资源在特定时间内转化为可用材料的能力, 可以概括为关键矿产的工业可用性。
评价关键矿产的工业可用性至关重要。工业可用性取决于资源、工业和制度三类条件能否连续衔接。资源条件包括储量、品位、可采性和矿山产量,决定原料能否持续取得;工业条件包括精炼产能、工艺诀窍、专用设备、能源配套、环保许可、熟练人员和质量体系, 决定原料能否稳定转化为目标材料;制度条件包括客户认证、审计记录、碳数据、原产地证明和市场准入资格,决定材料能否得到特定客户和市场的进入许可。三类条件共同划定冲击一旦发生后能够实际调用的供给范围。因此,全球总量充足并不意味着企业一定能够及时获得材料;替代供应商尚未完成测试、替代材料需要重新适配产品,或者新增产能缺少目标市场认可的数据和合规文件,都可能造成局部断供。
三类条件是否足以保障生产, 需要在时间维度上检验。矿山建设通常需要多年, 精炼项目还要经历许可、调试和产能爬坡, 客户认证可能再持续数月甚至更长时间。恢复时间衡量供应中断后重新形成合格供给所需的周期; 工业不可替代性则解释这一周期为何被拉长,即买方在可接受期限内为何难以获得性能相当、交付可靠并符合法律要求的替代材料(CHEN Y、LIU H,20 2 6)。工业可用性描述供给能否进入生产, 恢复时间提供可观察的尺度, 工业不可替代性揭示约束机制。三者分别对应结果、尺度和原因, 因此市场集中度只能提示潜在暴露, 不能直接替代风险判断。现货价格还会影响替代能力的形成。高成本新项目在低价环境中更难获得融资,投资继续向配套成熟、客户稳定的产业集群集中;尚未形成规模的新进入者率先承受现金流压力,替代项目随之延后,短期供应宽松与长期节点集中便可能同时存在。基于这一逻辑,政策成效需要通过稳定运行、合格产出、客户认证和持续采购来检验, 投资计划和设计产能只能代表潜在能力。
这一时间尺度也改变了传统风险指标的含义。即使进口依存度相同,不同产业承受的后果仍可能显著不同。材料规格较为统一且替代供应商已经完成认证时,贸易中断主要表现为价格上涨和物流延迟;生产依赖少数专用工艺、关键设备和长期客户验证时,即使进口占比不高,局部中断也可能迅速传导至终端制造。因此,安全评估需要同时考察依赖程度和替代时间:前者描述影响范围,后者衡量企业和产业能够承受多长的冲击窗口期。
精炼集中为何形成不同风险
在资源、工业和制度三类条件的衔接中,精炼承担把上游原料转化为工业材料的关键功能。精炼厂将异质矿石、盐湖卤水和中间品转化为电池级化学品、磁材原料和高纯金属,同时积累工艺参数、质量控制经验、环保许可、客户标准、交付记录和合规数据。这种转化过程同时嵌入物质生产和工业接入, 构成精炼节点的战略价值。产线投产并不意味着供给已经可用,产品还需通过质量验证、客户认证并满足目标市场规则要求。项目数量和设计产能只能说明潜在规模;稳定的原料来源、成熟的工艺、持续的合格产出、稳定订单以及可靠的能源和物流共同决定精炼节点的实际能力。
然而,精炼能力能否产生持续影响, 还取决于上下游。资源国可以通过出口限制、本地加工要求、税费和许可改变原料流向。2025 年刚果(金)暂停钴出口并随后实施配额管理,直接收紧了精炼企业的原料条件。印尼则依托矿石出口政策、园区基础设施和投资准入,将对镍的矿源控制转化为本地加工能力。与此同时,下游市场通过补贴资格、主体限制、碳足迹核算、尽职调查和公共采购划定合格供应边界。同一吨材料因来源、环境表现、数据完整性和主体资格差异,可能进入不同的客户群和价格区间。因此,精炼份额能否形成持续影响,取决于原料获取、工业转化、客户认证和市场准入能否连成稳定且可执行的通道。
表1 的比较表明, 四类矿产的风险差异来自替代周期、制约主体和市场分段的不同组合。稀土的分离、磁体制造和客户认证高度耦合, 替代周期较长, 集中节点因而能够较快影响下游生产。锂拥有较多潜在替代路线, 但新路线仍须完成质量和规则验证, 风险通常先反映在长期合同、库存和投资选址上。钴同时受到资源国政策与电池化学路线变化的制约, 供给波动性较大, 单一精炼节点维持长期控制的能力相对有限。镍的不同产品分别服务于不锈钢和动力电池等市场, 整体市场份额容易掩盖各细分环节的差异。因此, 精炼集中度可以标示风险可能出现的位置, 却无法单独判断风险的持续程度。
表1 四类关键矿产的典型风险结构
资料来源:作者根据国际能源署相关报告及关键矿产精炼节点研究整理
上述比较进一步说明,关键瓶颈会随着新增能力和技术变化沿价值链移动。矿山扩产后,分离、材料制造或客户认证可能成为新的约束;精炼厂建成后, 稳定订单、低碳电力或完整数据不足, 又可能使产线长期处于低负荷状态。技术进步也会影响瓶颈位置。磷酸铁锂电池降低了部分钴、镍的需求,无稀土电机、材料减量化和回收技术可以缓解稀土依赖,同时会提高对新设备、专用化学品和知识产权的要求。这种迁移意味着,风险治理需要持续识别当前阻碍合格供给形成的具体接口,并把政策资源优先投向恢复时间最长、替代损失最大的环节。
瓶颈迁移也划定了我国中游优势的实际边界。我国的精炼与材料制造能力, 可以将不同来源、不同品位的原料转化为规格稳定的产品,并向下游客户规模化交付。资源国提高本地加工比例,会把控制点推向矿源端;主要市场强化来源可追溯性和碳数据要求,在准入端进行控制。因此,巩固中游优势需要同步保障原料连续性、工艺迭代、低碳能源和客户信任。若政策仅推动产能扩张, 原料受限、能源条件不足或市场资格变化, 也可能使新增产能转化为新的脆弱点。
规则与数据如何重划供给边界
下游市场对精炼节点的制约,主要通过规则和数据接口实现。欧盟汽车可持续规制展示了这一传导路径:可持续披露、尽职调查和第三方鉴证等横向制度,与电池碳足迹、数字产品护照、再生材料和报废回收等产品规则相互衔接。整车企业和电池链主据此将公共要求纳入采购合同、技术规范、供应商评级、审计程序和数据接口(陈钰什、刘宏松, 2026)。公共规则经由链主企业转化为订单分配、产品交付、整改和退出的具体条件。材料即使已经完成生产,也可能因碳数据不完整、原产地无法核验、尽调证据不足或主体资格受限,失去特定市场的准入资格。
这种供给筛选随着供应链多元化政策的推进而加强。欧盟《关键原材料法案》设定了2030 年境内开采、加工和回收能力目标,并要求降低任一加工阶段对单一第三国的过度依赖。《欧盟电池和度电池法规》继续推进碳足迹核算、尽职调查、再生含量和电池护照,相关产品自2027 年起逐步进入更细化的数据管理。欧盟2026 年的有关制度调整虽然收缩了部分可持续披露和尽职调查义务的适用范围,但产品层面的追溯、碳数据和全生命周期要求仍在延续。上述制度变化使供给多元化从寻找新的矿山和工厂,延伸到建立能够被客户、监管者和第三方机构接受的证据链。新供应商即使具备产能,也必须完成数据核验、审计和客户认证,规则接口因而成为决定恢复时间的重要变量。
规则一旦划定合格供给边界,其安全效果便取决于规则生效与替代能力形成的先后次序。替代产能若先获得长期需求、融资支持和审计互认,再逐步适用更高准入标准,合格供应商范围则可以随之扩大,集中风险也会下降。排斥性要求若早于替代项目建设、产能爬坡和客户认证,名义上的多元化反而可能在过渡期内压缩可进入市场的供给,增加合格材料的稀缺程度。因此,规则设计需要将法规生效、项目爬坡、客户认证和数据互认纳入同一时间表,避免法律资格变化快于工业能力形成。
上述时间协调只有依托可互操作的数据系统才能落地。国际能源署与经济合作与发展组织对80 多家关键矿产企业的调查显示,追溯体系面临的主要障碍包括实施成本较高、系统互操作不足, 以及信息难以沿复杂供应链连续传递。当方法学、数据字段和鉴证结果彼此割裂时,企业需要重复建库和重复审计, 第二供应商进入客户体系的时间也会延长。对我国企业而言,规模、工程和成本优势要转化为稳定订单,还需保持质量、交付、来源、环境表现与合规数据的一致性,并推动碳足迹、原产地、再生含量和尽职调查记录在不同客户与市场之间复用。因此,海外建厂和高端市场开发应同步启动工艺验证、数据系统和客户认证;产线投产后再补充证据链, 通常会延误商业化进程。
围绕恢复能力进一步完善政策
前述分析形成了从风险识别到能力建设的政策顺序: 先识别恢复最慢的环节, 再维持已经完成验证的第二供应路线,最后通过技术替代、循环利用、规则互操作和国际合作减少长期依赖。识别恢复最慢环节用于确定资源投向;维持第二供应路线用于缩短冲击期的切换时间,降低长期锁定则用于改变依赖结构。按照这一顺序配置储备、产业投资、技术研发和市场规则,可以减少各部门依据矿种清单分别扩张项目的倾向, 也便于用合格供给的恢复速度来检验政策效果。
(一)识别恢复最慢的环节
第一步需要把矿种清单转化为具体产品链上的恢复测试。动态瓶颈图谱应按照矿种、产品等级、工艺路线、终端用途和目标市场分层建立,情景压力测试则要回答一个具体问题:冲击发生后三个月、六个月和一年内,相关产业能够恢复多少合格供给。图谱应持续更新实际产能利用率、客户认证状态、能源来源、物流通道、关键设备、规则变化和替代技术进展。当前我国面临的约束主要有三方面:部分矿种依赖海外原料, 资源国政策能够改变原料流向;中游精炼和材料能力受到能源、环保与关键设备条件制约;下游市场通过原产地、碳足迹和主体资格重新筛选供给方。只有把三类约束放在同一产品链上,压力测试才能依据恢复时间和中断损失确定储备、投资与技术支持的优先顺序。
(二)发挥好第二路线的作用
识别出最慢环节后,政策需要为供应切换留出时间。不同矿产适合不同的储备形态。部分品种储存原矿的实际效用有限,精炼品、合金、磁体或电池级化学品更接近终端需求;对于建设和认证周期较长的环节,储备还应覆盖关键备件、专用试剂、技术档案、质量参数和认证资料。国际能源署提出, 战略储备需要依据矿种特征设计轮换、释放和补库机制。储备能够延缓供应中断向生产线传导, 却只能起到短期作用;第二供应路线能否迅速放量则决定结构性韧性。可启动的精炼线、已经通过认证的供应商、可切换的物流和能够衔接的数据接口, 需要在正常时期依靠适量商业订单维持运行。长期采购、最低采购量、首批次保险和联合认证可以降低替代项目的收入不确定性,公共资金的绩效评价也应落实到合格产出、稳定运行和客户接受等层面。
(三)降低长期锁定
需求侧可以通过磷酸铁锂、钠离子电池、低重稀土磁体和材料减量化减少对特定矿产的依赖。循环端需要把回收体系与产品护照、拆解标准、再生材料认证和长期采购连接起来,使再生材料形成稳定的工业供给。生产端应将矿源、能源、用水、环保、交通和港口条件纳入项目评估,因为电价、供电稳定性和电力结构会同时影响成本、碳足迹与市场资格。规则端应提供可供企业复用的碳足迹核算方法、原产地与再生含量字段、鉴证规范、公共接口和合规预警, 以缩短新路线完成规则验证的时间。海外合作还需要回应资源国提高本地加工、就业和财政收益的诉求,将矿山开发与当地能源、基础设施、人才培养和环境治理结合起来,以稳定的利益安排保障原料连续性。
为了使三项任务指向同一结果,需要用统一指标持续校准。短期指标可以衡量储备可支撑生产的天数、释放效率和受影响企业覆盖范围;中期指标应关注第二供应商的认证进度、稳定产量、交付记录和数据互操作水平;长期指标则需要观察替代技术的规模应用、再生材料的有效供给以及关键环节集中度的变化。企业内部也应沿用这一逻辑,将质量、合规和交付纳入同一经营系统, 并在采购合同中预先约定来源证明、数据责任、审计权限、异常处置和替代路线,使备用供应商在正常时期完成认证和小批量交付。
统一指标可以判断政策成效,跨部门协调则决定这些工具能否同时落到同一产品链上。自然资源、工业和信息化、能源、交通运输、市场监管和金融部门掌握不同信息,如果各部门分别依据储量、项目数量或合规事项建立清单,可能会出现同一环节重复支持、相邻环节管理空白的情况。以具体材料和终端用途建立跨部门台账,可以把矿源变化、产线状态、客户认证、库存水平和市场规则汇集到同一决策层面。压力测试一旦触发,相关部门还应按照预先设定的顺序启动储备释放、企业协调和替代采购,确保应急措施在执行阶段紧密衔接。
从资源储量走向合格供给, 意味着关键矿产安全需要同时回答四个问题:原料能否取得、材料能否转化、产品能否准入、供给能否及时恢复。地下储量提供原料基础,精炼和材料制造决定转化能力,客户认证、数据和规则界定市场资格,恢复时间把这些环节转化为可检验的安全尺度。我国已经具备较为完整的产业链和显著的规模优势, 下一阶段需要将这些优势转化为质量一致、来源清晰、数据可核验、规则可适配的稳定供给, 并预留在外部冲击一旦发生时能够迅速启用的替代路径。
作者为清华苏州环境创新研究院天工智库中心特聘研究员,中国环境科学学会碳达峰碳中和专业委员会委员
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