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中国磷资源供需现状及发展趋势

2024-12-31李成伟柴文帅

中国资源综合利用 2024年8期
关键词:五氧化二磷

摘要:随着新能源汽车产业的持续高速发展,锂电正极材料的需求日益旺盛,尤其是磷酸铁锂在我国动力和储能市场的需求持续爆发式增长,而传统的肥料行业需求也有稳步增长,因此整体对磷资源的需求较大。目前,磷的应用主要还是传统的农业肥料、饲料行业占了83%左右,锂电池正极材料磷酸铁锂系列产品以及少量其他工业上有10%以上的应用。主要对中国磷资源的供应现状相关内容,并展开简要的分析,以期对相关从业人员提供一定的参考依据。

关键词:磷资源;五氧化二磷;磷酸铁锂

中图分类号:TS396.5 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2024)08-0-04

DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2024.08.034

Current Situation and Development Trend of Supply and Demand of Phosphorus Resources in China

LI Chengwei, CHAI Wenshuai

(Beijing Easpring Material Technology Co., Ltd., Beijing 100160, China)

Abstract: With the continued rapid development of the new energy automobile industry, the demand for lithium anode materials is increasingly strong, especially lithium iron phosphate in China’s power and energy storage market demand continues to explode growth, and the traditional fertilizer industry demand has also grown steadily, so the overall demand for phosphorus resources is greater. At present, the application of phosphorus is still mainly the traditional agricultural fertilizer, feed industry accounted for about 83%, lithium battery cathode material lithium iron phosphate series products as well as a small number of other industrial applications of more than 10%. Mainly on the supply of China’s phosphorus resources related to the current situation, and to develop a brief analysis, in order to provide a certain reference basis for relevant practitioners.

Keywords: phosphorus resources ; phosphorus pentoxide ; lithium iron phosphate

国内磷资源的二次回收及应用还不成型,传统农业方面回收艰难,但新能源正极材料磷酸铁锂以及终端废旧电池可全面回收。目前,我国仅有湖南邦普、赣州吉锐、江西赣锋等几家公司在研究回收再制备成合格的磷酸铁,技术还在突破中,主要是中低端储能市场掺混使用。随着报废料和废旧电池的回收再利用,回收成本成为不可忽视的问题。目前,在磷酸铁回收过程都是随着碳酸锂价格的波动而变化,时常会出现价格走高时积极回收,低迷时消极回收的市场状况。同时,新能源下游企业的再利用主要在材料厂和电芯厂制备环节的废弃回收层面为主,还没有实现真正意义上的新能源产业电池终端到资源大循环。

1 磷资源(磷矿石)的全球分布情况

世界磷矿石分布不均衡,我国为第二大磷矿储量国。据美国地质调查局(United States Geological Survey,USGS)数据(见图1),当前全球磷矿石储量共742亿t。

其中,摩洛哥储量最大,达到500亿 t,占比达到67.4%;中国储量为38亿t,占比为5.1%,与摩洛哥规模差距较大。

但磷资源在全球的分布呈现出明显的不均衡和集中性特点[1-3]。

首先,分布不均。北非地区拥有全球超过80%的磷矿资源,其中摩洛哥及西撒哈拉地区的磷矿储量极为丰富,目前已占世界储量70%以上;而中国磷矿储量世界排名第二,但储量也仅有38亿t,占世界储量的5%。

其次,相对集中。磷资源主要分布于非洲、北美洲、亚洲及南美洲等地区。除北非外,摩洛哥、中国、埃及、阿尔及利亚、叙利亚、巴西、沙特阿拉伯、南非、澳大利亚及美国等是磷矿储量较多的国家。

最后,类型有别。目前,全球主要利用的磷矿类型为沉积型磷块岩矿,其最重要的成矿时代为震旦-寒武纪和中生代-新生代。震旦-寒武纪以我国西南部产出的海相磷矿床为代表,中生代-新生代以北非从摩洛哥和西撒哈拉到埃及一带磷矿成矿为典型。

总体而言,全球磷矿资源分布地域失衡,优质磷矿不断减少,供应困局凸显,许多国家已将其纳入战略储备并实施保护政策。

2 我国磷矿资源开采情况

2021年,摩洛哥和西撒哈拉地区储量占全球的70%以上,但产量占比仅为17.3%,位于全球第二。而我国磷矿石产量约为8 500万 t,约占总产量的38.3%,位于全球第一。

我国磷矿石资源分布集中,在全球磷矿生产中占据重要地位。我国共有26个省拥有磷矿资源,集中分布在湖北省、湖南省、四川省、贵州省以及云南省,即华中地区和西南地区,形成了荆襄、保康、宜昌、瓮福、开阳、云南滇中、马边-雷波、德阳等8个磷矿生产基地,资源量和采矿量如表1所示。P2O5含量大于30%的高品位矿也集中于这5个省份。其中,湖北省、四川省、贵州省以及云南省的磷矿供给满足了全国大部分需求,形成了“南磷北运,西磷东运”的格局。

我国磷化工产业正面临政策调整,工业和信息化部推行高效高值利用磷资源方案,提高市场准入门槛,促进优质企业整合小型矿山,强化资源集中,并对磷矿石开采及伴生资源提出严格的环保要求。预计2025年,整体供应将持续处于紧张平衡状态,低端产能将逐步被淘汰,行业朝着精细化和集约化方向发展。

磷作为动植物生长的必要元素,难以回收利用,是典型的不可再生资源。按照当前的开采速度和利用方式,在未来几十年内,部分国家的磷矿资源可能面临枯竭。同时,磷矿石开采可能引发一系列环境问题,如破坏植被、导致地质灾害、产生放射性污染以及大量磷石膏带来的环保和安全堆存难题等。

总体而言,磷矿石的供应受资源储量、分布、政策以及环境等多种因素制约。未来,随着资源的逐步减少和需求的持续增长,供应端可能面临严峻挑战,合理开发利用磷矿石资源以及推动行业可持续发展变得至关重要。

3 我国磷资源供需市场情况

我国作为全球磷矿石、磷化学品生产国之一,其磷资源供需市场具有独特特点和面临众多挑战。

3.1 供给方面

2024年初,我国磷矿石产能开采产能统计如表2所示,达12 191万t,但我国磷矿石储量仅为36.9亿t,占全球的5%,储采比远低于全球平均水平,磷矿资源可持续保障能力较弱。

我国磷矿未来新增产能规划情况如表3所示,截至2026年底,国内在建/规划建设的磷矿石产能达3 550万t。其中,2024年无新增产能投产,2025年预计新增产能为1 570万t,其余产能将于2026年投产。新增产能主要来自瓮福集团、川恒股份、湖北祥云、新洋丰等具有磷化工产业配套的企业。2023—2025年,产能复合增速仅为3.97%,2026年磷矿石将迎来集中投产期,产能预计增长12.43%,达到1.48亿t。

2023年全球磷资源储量及品位统计如图2所示。我国磷矿存在富矿少、贫矿多的情况,中国远景磷矿平均品位约为17%,远低于摩洛哥和西撒哈拉品位(32%)。同时,磷矿行业属于资本密集型产业,项目建设、设备购置、安全环保等方面均需要大量资金投入。一般新建矿山需耗时3~5年进行环保建设,才能投产,且建成后还需1~2年才能完成产能爬坡。

3.2 需求方面

受极端天气频发、贸易保护主义等多重因素影响,近年来国际粮食价格波动剧烈。我国高度重视粮食安全,粮食种植面积持续扩大,使得磷肥需求有望稳中有升。

得益于新能源汽车的迅猛发展,磷酸铁锂电池需求旺盛。目前,大量磷酸铁项目及配套净化磷酸项目正在建设中,随着这些项目陆续投产,预计磷矿石在新能源领域的需求将持续增长。据预测,2023—2026年磷矿石需求复合增长率为4.02%。

在磷肥方面,我国长期存在严重的产能过剩问题。通过供给侧改革淘汰过剩产能后,行业产能利用率逐年回升。但在整体环保政策背景下,磷肥产能仍在持续出清,导致磷肥产量逐年下降。根据中国磷复肥工业协会数据,2023年,我国磷肥总产量达1 615.1万t(P2O5计),较2022年增长6.1%,主要是由于种植结构和施肥习惯改变致使磷酸二铵国内需求下降,未来磷肥产品可能会继续向复合肥品种倾斜。我国磷肥生产主要集中在湖北省、贵州省、云南省和四川省等省份。此外,我国磷化工行业集中度较高,2023年我国前10家磷肥生产商产量折纯统计如图3所示,前10名企业的磷肥产量占总产量近70%[4]。随着磷矿石品位降低,磷石膏利用压力增大,共伴生资源利用意识增强,低浓度磷肥仍保有一定市场份额。

面对行业供需矛盾依然存在、资源禀赋不足、资源综合利用能力不强、创新发展水平不高等风险,相关企业需要增强抗风险能力,提高产品服务质量,增强绿色可持续发展能力。

4 结论

从全球资源开采情况来看,虽然我国磷资源储量排名第2,但仅占世界的5%,但是开采比例以及产能贡献占了全球的50%,排名第一;远超全球储量最大的摩洛哥17%。磷资源作为农业的重要依赖资源,是国家重要的战略资源。鼓励我国企业更多的走出海外。但磷化工的核心技术目前大多掌握在国有企业手里,并且开矿和磷化工的固定资产投资巨大。同时,国家层面应积极督促抢占优质海外战略资源、宽松且充足的货币资金投入是支持该产业发展的关键因素。另外,建议进一步规范行业管理制度,设立更高标准的回收体系,扶持符合环保要求能真正形成全体系循环、具有较高的技术水平和工艺装备的企业,从事再生资源磷回收利用。

参考文献

1 胡 敏.我国磷矿产业现状与发展趋势[J].磷肥与复肥,2023(11):1-5.

2 刘丙秋.低碳经济背景下的磷矿资源安全保障与磷化工产业发展战略研究[J].化工矿产地质,2024(2):141-146.

3 候 杰,雷 琼.我国磷矿资源开发利用现状分析[J].磷肥与复肥,2024(5):29-31.

4 王 莹,方 俊,文高鹏.2023年我国磷复肥行业运行情况及发展趋势[J].生态产业科学与磷氟工程,2024(7):1-8.

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