新技術礦產:未來礦業投資的機遇與挑戰

王炯輝

(中國五礦集團公司，北京 100044)

1 新技術礦產的內涵分析

1.1 “新技術礦產”提出的背景

礦業發展與科學技術進步以及人類社會所處階段緊密相關。工業革命后，鐵、銅、鉛鋅、鋁等大宗原材料礦產與石油、煤、天然氣等能源礦產加速發展，伴隨著全球工業化和城市化的進程，目前已經逐漸進入成熟期，總體呈緩慢增長態勢。

隨著科學技術進步，原來應用于軍事和國防領域的信息技術、新材料和新能源技術逐漸進入民用領域，開始工業化生產，對礦業和原料供應提出新的要求，使新興礦產加速成長(圖1)。

圖1 產業生命周期

從礦產品屬性綜合分析看，礦產的劃分主要有傳統意義上的能源礦產和大宗原材料金屬礦產。隨著全球經濟一體化進程的推進，科學技術日新月異以及長期存在的資源剛性需求，有一類新興的礦產因為新興產業應用越來越重要，而又具有相同的特性，把這類礦產稱為“新技術礦產”。

1.2 “新技術”的應用領域

未來新興產業領域包括汽車工程、航空航天、信息和通信技術、光學技術、能源、電氣等十幾個領域(表1)。其中高性能電池、光伏發電、高效電機以及高溫合金等被認為是與未來節能減排和環境友好的可持續發展技術。

表1 新技術的應用領域

1.3 新技術礦產的定義

“新技術礦產”具體是指在全球經濟一體化的背景下，隨著科技進步和技術創新，被廣泛應用于信息技術、新能源和新興材料產業的新興礦產，包括鈮鉭、稀土等稀有、稀散金屬和螢石、石墨等。非金屬礦產。

我們歸納了稀土、稀有、稀散、鉑族、輕金屬、重金屬和非金屬等七個大類共39種礦產為新技術礦種。其中稀土金屬17種，稀有金屬7種，稀散金屬4種，鉑族金屬6種，輕金屬1種，重金屬2種，非金屬2種(表2，表3)。隨著新材料技術和應用的不斷發展，新技術礦產的種類還將不斷增加。

表2 新技術礦產的組成

表3 部分新技術礦產的應用領域

2 新技術礦產現狀

2.1 新技術礦產的特點

新技術礦產與大宗原材料金屬礦產和能源礦產相比，其重要特征就是供應存在著較大的不確定性。由于新技術礦產在自然界儲量較少，賦存形式多樣，且全球分布不均。目前已知主要分布在俄羅斯、朝鮮、中國、南非、巴西等少數國家和地區。

隨著高新技術產業日新月異地發展，對新技術礦產原材料的需求迅速增長，作為高新技術產業里的關鍵元素，新技術礦產目前難以替代。

全球特別是科技相對發達的美國、日本和歐盟等經濟體對新技術礦產的需求呈現出剛性特征。據研究表明，2030年新興領域對鎵、銦等新技術礦產的需求將較2006年上漲2～20倍不等，新技術礦產前景十分廣闊(表4)。

2.2 典型新技術礦產

典型新技術礦產以稀土為例(圖2)。

1)稀土的應用包括催化劑、玻璃、冶金、熒光粉等成熟應用領域和釹鐵硼永磁材料、陶瓷、鎳氫電池儲氫等新興應用領域。

2)中重稀土中，鉺、銩、鐿等含量微少的元素具有特殊光學性質，是激光技術研發的關鍵材料；鈧、釤、釓、銪等在醫學、核工業等方面具有特殊用途。

表4 2030年部分新技術礦產的需求情況

圖2 稀土應用領域及其對稀土元素的需求

3 新技術礦產產業特征

伴隨著科技革命以及新材料技術的突破，新技術礦產產業特征日益明顯。

3.1 新技術礦產全球供應存在較大風險

由于資源分布不均，產地單一化，加之在經濟全球化過程中出現的技術壟斷和資源保護主義傾向，使得新技術礦產供需長期失衡，全球供應鏈存在較大風險。鉭、鉻等礦種世界產量前五的國家占世界總產量的90%；鉑族金屬，鈮等僅產量前三的國家占世界總產量就超過90%，資源供應過度依賴少數國家。

目前新技術礦產供應的趨勢主要是從中國、俄羅斯、澳大利亞、巴西等國流向美國、日本和歐盟等經濟體，呈現全球化趨勢(圖3)。

以稀土為例，從20世紀50年代至今，世界稀土年產量增長了近百倍，但資源供應卻逐漸單一化。2009年中國全球稀土供應量為12.94萬t，占據世界稀土供應量的95%(圖4)。美國、日本和歐盟等發達國家的稀土供應長期依靠進口，特別是釔、鏑等關鍵稀土元素更是嚴重依賴中國。

此外，鉭、鈮、銠、鉑、鈀等新技術礦產的采礦和冶煉行業公司赫芬達爾指數(HHI)高于銀、鋅、銅、鐵等大宗金屬原材料礦產，顯示出較高的行業集中度(圖5)。

圖3 新技術礦產全球流動示意圖

圖4 1950～2000年全球稀土產量圖

圖5 部分新技術礦產行業集中度 1998年/2008年

3.2 新技術礦產戰略意義重大

新技術礦產與未來新能源產業和節能減排技術關系非常密切(表5)，主要發達國家均針對新技術礦產制定了戰略規劃。

3.2.1 美國

美國能源部(DOE)發布了關鍵礦產報告，列舉了與新技術產業密切相關的鋰、鈷、鎵、銦和稀土等關鍵礦產，提出了建立全球供應鏈、開發替代材料、加強回收利用等戰略措施；同時重啟了帕斯山(Mountain Pass)稀土礦，預計2012年達到2萬t產能。

一項旨在評估美國國內對于關鍵礦產供應和保障能力的法案(National Strategic and Critical Minerals Policy Act of 2011)已經于2011年5月分得到立法委員會通過，進入立法程序。

表5 新技術礦產與未來新能源產業和節能減排技術的關系表

3.2.2 日本

日本最早從20世紀70年代開始實施礦產儲備制度，2004年專門設立了獨立的執行機構，制定釩、鉻、鎢、銦及稀土等31種稀有礦產資源的供應對策，并將其納入了“國家能源資源戰略規劃”。

同時，日本城市采礦(Urban Mining)較為發達，廢舊電子產品中的金屬回收已產業化。目前已經研發出能從廢棄電腦硬盤中提取釹、鏑金屬的回收技術。

3.2.3 韓國

為確保薄膜太陽能電池、燃料電池發電系統、LED照明相關產業、環保汽車等綠色能源產業發展，韓國由國有大韓礦業振興公社積極推動戰略礦產的儲備，其中2007～2016年以鎳、鉻、鉬、錳、釩、鈮、銻、鎢、鈷、銦、硒、稀土等稀有金屬為主的戰略礦產品，儲備目標為60天的國內需求量。

3.2.4 歐盟

歐盟委員會發布報告——《對歐盟生死攸關的原料》，將銻、鈹、稀土等14個礦種納入緊缺礦產名單(表5)。目前歐盟已經制定并實施稀土儲備計劃，擬定每年從莫利礦業(Moly Corp)歐洲公司收儲3000t碳酸稀土；歐洲委員會已在2011年投入1700萬歐元用于發展稀土替代資源，包括從廢舊產品中進行回收。

1)英國政府出臺“戰略金屬計劃”，認定稀土等金屬為未來節能減排的關鍵。

2)德國聯邦政府2011年10月與蒙古國簽訂政府間協議，擬開展包括鐵、硅、稀土在內的資源合作。同時為應對原材料短缺，德國工業聯合會(BDI)將聯合巴斯夫(BASF)、蒂森克虜伯(Thyssen Krupp AG)、特殊化學公司贏創(Evonik)等12家德國企業集團組成聯盟，確保關鍵原材料的供應。

3.3 新技術礦產的“長尾”特征

新技術礦產數量多，單一礦種規模較小，明顯小于鐵、銅鉛鋅等傳統大宗礦產品。2008年中國鎢工業產值為391億元，不足鋼鐵、石油等工業產值的百分之一。

作為礦業的“長尾”領域(圖6)，新技術礦產是多數國際大型礦業公司尚未涉足、正不斷探索的領域。

圖6 新技術礦產的長尾模型

3.4 新技術礦產價格受制供需因素，波動較大

歷史上銦價格走勢主要受到ITO氧化銦錫技術(LCD關鍵材料)和主要供應方產能調整的影響，在近20年時間里出現大幅漲跌(圖7)。

由于美國帕斯山稀土礦投產、原蘇聯限制出口以及21世紀初中國產能擴張等因素，稀土價格出現過幾倍甚至幾十倍的變動。

3.5 新技術礦產應用技術高度壟斷

新技術礦產領域的后端應用往往能帶來數倍于前端資源的價值，因此國際新材料技術公司實施嚴格專利戰略，利用專利收買、專利延伸、專利訴訟以及注冊外圍專利等手段限制核心技術的輸出，形成較高的技術壁壘。

圖7 銦價格變化及動因分析圖

在稀土永磁領域，目前全球所有各向同性鐵釹硼粘結永磁體的生產商必須依賴Neomax(日本)和Magnequench(美國)兩家擁有專利的生產商提供原料磁粉。

日本擁有全世界最先進的稀土永磁生產體系，其中日立金屬(Hitachi Metals)是全球最大永磁體生產商和擁有稀土永磁技術專利最多的企業。但日本對稀土永磁產業實行了非常嚴格的保護，所有后端應用制造商都必須使用在日本生產、且得到日立金屬專利授權的稀土永磁產品。

我國在稀土發光材料、貯氫材料方面擁有的專利數僅占全球的0.8%和0.1%。雖然在永磁材料領域我國擁有的專利數量是日、美、歐總和的兩倍，但卻無力涉足計算機磁盤、電機設備磁缸和音像設備磁頭等高端應用領域。

此外，我國的晶質石墨約39%用于直接出口，用于柔性石墨、滲硅石墨、石墨乳等高端新興材料的僅占不到18%，且產品工藝和質量明顯低于發達國家水平。

新材料和應用技術壁壘使資源擁有國和地區只能靠低價賣出初級資源獲得收益，卻在礦產開采和冶煉過程中付出了高昂的環境和資源代價。

3.6 行業集中度高

新技術礦產行業市場規模較小，相對容易被區域性礦業公司主導，形成強者愈強的“馬太效應”的效果。另外，由于資源的占有和新技術的應用同樣具有天然的壟斷屬性，造成新技術礦產行業集中度普遍較高。

2007年世界前兩位的鉑金生產企業——英美鉑業和因帕拉鉑金公司產量超過全球總產量65%；而在稀土方面，當前中國提供產品只有少數幾家公司，而西方國家僅有美國莫利礦業(MolyCorp)一家能夠提供稀土資源。

在稀土冶煉和加工方面，包括中國在內的發展中國家的行業集中度遠低于發達國家(圖8)。

圖8 稀土行業集中度發達國家與發展中國家比較圖

4 新技術礦產與礦業新格局

4.1 大宗原材料金屬礦產

1)大宗原材料金屬礦產資源儲量巨大，以工業化、城鎮化發展為驅動力，與宏觀經濟和資本市場密切相關。

2)在全球經濟一體化的背景下，大宗原材料金屬礦產品生產分為采選、冶煉和深加工等環節，其間資源配置和資金流動完全由市場完成，專業化的分工和成熟的市場機制保證了生產企業的收益。

3)大宗原材料金屬礦產由于開發時間長、勘探程度高，目前已經由淺部、內陸和低海拔、低緯度地區向深部、海洋、高海拔和極地地區轉移，勘探成本不斷上升。

4)跨國大型礦業公司憑借其規模化優勢主導大宗原材料金屬礦產市場，形成寡頭壟斷的格局，在今后相當長一段時間很難有所改變。

4.2 能源礦產

能源礦產(主要是石油)在全球工業化和城鎮化進程中廣泛使用，擁有極其重要的戰略地位。

以石油為例。石油在全世界的分布不均，必須通過全球貿易進行供應，目前已經形成由石油輸出國組織(OPEC)和幾大原油期貨交易所共同把控市場的格局。

石油具有很強的金融屬性，和美元、黃金一起成為世界金融市場的“硬通貨”，更多體現了國家的意志。

4.3 新技術礦產產業格局

新技術礦產尚處于快速成長階段，產業格局尚未形成。但根據其產業特征，認為：為平衡市場風險和收益，達到資本、技術、資源和產能的合理配置，新技術礦產必將結合上游資源和下游新材料和應用技術，走向產業鏈融合，將會出現

幾家擁有資源和新材料及應用技術的、具有話語權的大型礦業公司。

5 礦業投資的機遇與挑戰

當前新技術礦產面臨的三大趨勢：

1)科學技術進步日新月異，將使新技術礦產應用持續快速增長。未來幾年新技術礦產應用領域的需求年增長將保持在較高水平。

2)對原材料的剛性需求，使新技術礦產的勘查開發迎來投資高峰。大宗原材料金屬礦產經過長時間開發，勘探成本愈加昂貴；而新技術礦產在全球尚未進行有序規模化的開發，前景十分廣闊。

3)全球經濟一體化使產業鏈融合成為可能。盡管當前面臨著技術壁壘和資源民族主義的挑戰，但全球經濟一體化的大環境仍然為新技術礦產的產業鏈融合創造了條件：①隨著勘查開發投入增加，新技術礦產全球資源供應逐步趨于平衡。此外稀土永磁等新材料核心專利技術將在2014年前后到期。②高端新材料的制造和研發將逐步向資源地靠攏，形成“資源地+產能+新技術應用”的產業集群式發展模式。

對于礦業公司來說，單純只進行新技術礦產的勘查開發而不進入后端原料加工和應用領域，恐難以實現穩定利潤。因此，礦業公司必須進入高附加值的后端應用領域，打通上下游，形成不同于傳統礦業領域成熟分工的一體化產業鏈。這將是未來礦業投資的主要機遇，也是礦業公司面臨的挑戰。