关于我国战略性新兴矿产几个重要问题的思考

2013-09-07张福良何贤杰杜轶伦王珍珍雷晓力方一平胡永达

中国矿业 2013年10期

张福良，何贤杰，杜轶伦，王珍珍，雷晓力，方一平，胡永达

（1.中国地质调查局发展研究中心，北京100037；2.国土资源部矿产勘查技术指导中心，北京100120；3.国土资源部咨询研究中心，北京100035；4.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083）

1 战略性新兴矿产是关系到国家和世界发展的重大问题

战略性新兴产业是推动当今和未来国民经济和社会发展的重要力量，越来越受到世界各主要国家的重视，而支撑其的矿产资源是发展战略性新兴产业的关键所在。美国国会《关于2030年的全球趋势——不一样的世界》指出未来全球问题的解决都与资源问题特别是新兴资源问题密切相关，认为全球问题的核心都集中在资源、能源和水这三种矿产上，国际矛盾争端的解决都与这些资源问题，特别是新兴资源问题密切相关[1]。未来20年，中国经济将由高速发展逐渐向快速稳定发展过度，产业结构特别是战略性新兴产业发展将取得突破，节能减排、发展绿色能源是今后能源领域发展的主旋律。中国能否占领世界先进产业的制高点取决于战略性新兴产业的发展，而实现经济转型、发展战略性新兴产业，关键在于新兴矿产资源的支撑程度。根据战略性新兴产业规划确定的七个新兴产业中即使是生物产业也离不开战略性新兴矿产的支撑[2]。从人类社会发展史看，人类社会的每一次重大进步和变革都伴随着主体资源利用格局的重塑。目前人类进入生态文明社会发展期，战略性新兴矿产时代的到来，标志着人类历史上第四次资源利用格局的重塑。历史经验告诉我们，谁掌握了主体资源能源的开发主动权，谁就掌握了世界。战略性新兴矿产资源问题关系到未来任何一个国家乃至整个世界的发展。出于对国家、对民族长远发展的考虑，对战略性新兴矿产的研究与开发利用迫在眉睫，应该达到国家战略的高度。

2 战略性新兴矿产的概念

美国《战略矿产和急缺矿产储备法》对战略性新型矿产表述为：在国家危急时刻，军事、工业和公众所必需的矿产，而在美国又没有找到或者没有足够的产量满足需要的，即为战略性矿产和急需矿产。欧盟为了应对国家自身复杂的并且相互有关联的挑战，提出了关键矿产原材料的概念，认为关键矿产原材料能可持续地保证外部来源的供应，能改善欧洲境内矿产勘查开采的制度环境，能推动这些矿产的回收利用及利用效率的提高，并考虑地质可得性、技术进展、地缘－经济可得性等因素确定了矿产的种类[3]。日本的稀有金属保障战略则定义稀有金属为“地球上存量稀少、因技术和经济因素提取困难、现代工业以及未来伴随着技术革命所形成的新型工业所必需的金属”[4]。

国内学者对战略性新兴矿产的定义各不相同。陈其慎、王高尚等根据我国矿产资源的供需特点，提出战略性矿产资源特指由于国内供应不足或生产技术落后而严重依赖进口、一旦国外供应中断或出现价格大幅波动对我国经济安全和国防安全具有重大影响的重要矿产以及对世界矿业市场具有调控能力的国内优势矿产，包括33种金属矿产和5种非金属矿产[5]。张新安等根据对日本稀有金属保障战略、欧盟关键矿产原材料报告、欧盟关键矿产清单等国际上重要的战略研究报告的对比分析，提出高技术矿床的定义，即为因技术和经济因素提取困难、现代工业及新兴战略产业所必须的矿产，包括33种金属矿产[6]。王登红认为稀有、稀散和稀土金属（以下简称“三稀”金属）是当前及今后培育发挥战略性新兴产业所需要的功能材料和结构材料，包括17个稀土元素、8种稀散元素和9种稀有元素[7]。陈毓川认为战略性矿产资源是指对国家经济、社会发展、国防安全必不可少，而国内不能保障的矿产资源及可影响国际市场的矿产资源。各国根据矿产资源情况和所处的政治、经济、军事地位，确定各自的战略矿产资源[8]。齐亚彬认为战略矿产必须具有国防和经济建设必需、战争期间依赖进口等基本特征[9]。

本文将支撑战略性新兴产业所需的重要矿产资源统一简称为“战略性新兴矿产”。根据上述已有专家学者的研究成果和国外的经验做法，笔者将 “战略性新兴矿产”初步定义为：在新型工业化和生态文明社会发展阶段，由新技术革命导引，满足战略性新兴产业可持续发展和我国全面建成小康社会需求的新能源矿产、新材料稀有矿产和新功能矿产。它有技术高、工艺新、竞争强、前景广的特点，对国家经济发展起着关键的先导、支撑作用，是关系国计民生和国家经济安全的重要物质基础。

3 战略性新兴矿产的目录界定

战略性新兴矿产目录的界定是一项十分重要的前提性、基础性工作，是一个战略层面的问题，是制定战略性新兴矿产发展战略、规划和有关法规、技术标准的基础。中央发布战略性新兴产业规划前后，先后研制出台了多部目录清单。具体包括：《战略性新兴产业目录》（包括7门、34大类、152中类、470小类、322次小类，共721个品种），《战略性新兴产业主要领域》，《战略性新兴产业主要技术领域目录》，《战略性新兴产业重点细分目录》等。

1979年美国为了解决战略矿产储备问题，修订了原有《战略矿产和急缺矿产储备法》，该法案列出的储备名单包括63种矿产，其中稀有金属24种，非金属矿物原料19种，其他矿产12种。

进入21世纪以来，由于国家战略和新兴产业发展的需求，一些发达国家和联合国环保署将战略性新兴矿产的开发利用保护提高到战略高度，提出了各自的战略性矿产名单（表1）。例如，2009年7月，日本政府提出了《稀有金属保障战略》对稀有金属进行了定义，并提出了31种矿产作为优先考虑矿产。2010年6月欧盟《欧盟关键矿产原料》报告，将14种重要矿产确定为“关键原材料”（实际是35种）。2012年12月美国能源部出台了《2011年关键矿产原材战略》，提出了14种矿产为关键矿产（表1）。

中国学者张新安等提出的高技术矿产具体分为两类：一类是中国优势的战略高技术矿产，包括稀土金属（包括17种元素）、钨、锑、锂、镓、锗、铍、镁、铟、铋、锶、钒、钪、钛、镉、硼、钡、钼等18种矿产。一类是中国短缺的战略高技术矿产，包括铂族元素（特别是铂、钯、钌）、钴、铌、钽、锆、铪、碲、铷、銫、铬、铼、硒、铊、铀、钍等15种矿产[6]。高技术矿产缺少一些非金属矿产，不能完全概括战略性新兴矿产。袁国华等提出保障新兴产业发展的资源供应，重点是对锂和页岩气等清洁能源和非常规能源、“三稀”金属、非传统金属矿产资源的开发和利用，并提出限制铟、钨、锡、锑、锗和稀土等稀有金属的勘查的一系列建议，但是未给出每类金属矿产所包含的具体矿产名单[10]。

本文在综合前人研究的基础上，根据我国国情，从政治、经济、产业、市场、地质、技术等方面考量，对本文前文定义的战略性矿产作如下分类：①新能源矿产（包括非常规能源和清洁能源）；②新材料稀有矿产（主要包括稀有、稀土、稀有分散金属矿产，通常称为三稀矿产）；③新型功能性非金属矿产。并初步提出目录名单（表2），供研究参考。最终的目录清单应由国家有关战略规划和法规确定。

在目录名单的基础上应综合考虑战略性新兴矿产的需要程度、不可替代性、对国家战略经济安全全局起的关键作用和先导作用、市场需求和紧缺程度、技术开发前景和成熟程度、保障程度及优劣势等因素来进行优先度评估排序，确定一定时期内，重点矿种目录名单并分别从矿种、勘查、开采、加工、功能开发和技术应用等方面应制定相应的技术标准和行业标准。

表1 各国战略性矿产种类

表2 战略性新兴矿产的分类

4 战略性新兴矿产的发展动向和趋势

4.1 世界和中国的稀土矿产供需形势和开发格局面临着重大变化

根据最新调查数据，我国轻稀土保有的资源储量大幅增加，消费量大，价格低，处于供过于求的局面；重稀土保有的资源储量急剧下降，重稀土铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇处于长期短缺状态，消费量低，价值高。从稀土的供需状况来看，从20世纪90年代初开始到2011年，国际市场供大于求的总体状况仍没有改变，但供需格局正发生重大调整。随着国外稀土加大开发力度和海底稀土的发现，我国供应全球消费量的90%以上的比例将逐渐下降。未来几年，因国外的稀土供需双方签订了长期合作合同，国外对稀土的需求可以不依赖中国，形成了对中国稀土市场狙击的态势，给中国占领稀土市场带来了很大的挑战，我国稀土将在国际市场的占有率不断下降。从长期来看，国外的优质稀土会逐步耗尽，稀土的需求量继续上升，进入国外资源难以满足国外需求的阶段，有可能使国外的需求再次转向中国的稀土资源，特别是钐、铕、铽、镝、和钇等战略性新兴稀土矿产，其重要性及紧缺程度不断提升。但是，也有一些不确定因素。伴随着各国勘查力度的加强，未来30年国外可能发现新的千万吨级的稀土资源[11]，如俄罗斯已发现数个巨大的金属矿床（含稀土），海底稀土的发现引起各国的关注（日本科学家认为，海底可能蕴藏着800亿～1000亿t的稀土资源，是陆地已探明稀土金属储量的1000倍[12]。2011年，日本科学家对太平洋海岸进行了广泛的研究初步估计太平洋深海粘土中稀土的资源每平方公里达到9110±1464t之间），上述资源如果进入商业开发，这些因素将使中国在竞争市场夺回现有的优势困难重重。我国应适时调整政策，实行轻重稀土分类管理，大力加强重稀土的保护[13]。

4.2 页岩气的勘探开发改变了美国的能源格局并对世界能源版图产生重大影响

页岩气是以热液成岩作用或连续的生物作用为主，在含有基质的页岩中生成、富集的非常规天然气。生成页岩气的原岩可以是页岩与泥沙的互层，也可以是页岩质的砂岩、粉砂岩。页岩气主体上是以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段[14]。天然气主体上以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其他储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中。页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地中。全世界范围来看泥岩、页岩约占全世界范围的60%，因此页岩气的前景非常大，目前估计全球页岩气技术可采资源量是187.4万亿m3[15]，主要分布在北美、中亚、中国、拉丁美洲、俄罗斯（图1）。

图1 全球页岩气分布图（美国能源部公布）

页岩气开发的典型代表是美国，美国奥巴马总统上台以后实施了新能源政策，用非常规能源来替代石油，大力开展和推广新能源、清洁能源技术，大力开展所需矿产材料的转换，大量开发利用页岩气。页岩气的产量从2005年的194亿m3，增加到2011年的1800亿m3，占天然气总产量34%[16]。页岩气的大量使用使页岩气和天然气成为美国市场游戏规则的改变者，也改变了美国的能源榜。

未来30年，亚洲的石油供需因对中东、俄罗斯和非洲依赖程度加深而更加脆弱。我们国家页岩气开发起步较晚，页岩气潜在储层构造发育，因此现在全国还没有开采井。但我国页岩气资源丰富，尤其是贫油的西南地区，有丰富的页岩气潜在资源。大力对页岩气资源进行投入，可以期待勘探开发也会对我们国家能源结构的调整产生巨大的影响。

4.3 锂等其他战略性矿产开发利用的潜力非常巨大

锂是最轻的碱金属元素，由于其特殊的性质被誉为“能源元素”。锂产品有70余种，在工业中虽然其用量不多，但作用很大。主要应用在冶炼、空调、新能源、氢弹、医药、玻璃等工业领域。据有色金属经济技术研究院数据，2009年世界碳酸锂生产能力超过15万吨，随着锂及锂盐的广泛应用和高薪技术的不断发展，国际市场对锂产品的需求量持续增长，平均每年以10%左右的速度增加。由于锂在新能源工业发展中将取得越来越重要的作用，全球兴起了锂矿产勘探的热潮。

由于具有密度小、高比能量等特殊的化学特性，锂是电池的理想电极材料，能源领域已成为锂产品最主要的消费市场之一。包括我国比亚迪在内的大量汽车制造商已经转向电动汽车的生产，电动汽车的核心部分就是锂离子电池。2013年7月12日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，要求推动节能环保和再生产品消费，政府公务和公共交通要率先推广使用新能源汽车。锂矿产将大有用武之地。由于突出的环保特性，锂亦被列为“二十一世纪的清洁能源”，具有重要的战略地位，被誉为“二十一世纪的能源金属”。

此外，石墨、萤石作为新功能矿产，碳集储存地质建造作为能源结构优化的重要地质资源，都有着巨大潜力。