中國鈷需求趨勢及供應問題淺析

周艷晶，李 穎,柳群義，張艷飛

(1.中國地質科學院礦產資源研究所，北京 100037；2.中國地質大學(北京)，北京 100083)

鈷是戰略性新興產業發展不可或缺的重要原料。我國是鈷第一消費大國，但是鈷資源極其匱乏，2012年鈷消費量占全球總消費量的1/3，儲量僅占全球的1.1%。根據中國礦業聯合會的研究，到2020年鈷將成為嚴重短缺的九大礦種之一。供需關系的嚴重失衡導致我國鈷原料大量依靠進口，2011年鈷資源對外依存度高達85%，供應存在安全隱患。因此，對我國鈷需求進行預測，掌握未來鈷的需求趨勢，分析國內鈷供應存在的問題，對于提高鈷資源對國內需求的保障能力和及早尋找解決供應安全問題的途徑，有著重要意義。

1 鈷的應用

鈷是一種銀白色的硬質金屬，沸點2927℃，居里點(熱作用下失去磁性的溫度)高，耐磨性好，磁性優，是僅磁化一次就能保持磁性的少數金屬之一。隨著科學技術的進步與發展，鈷的應用領域不斷拓寬，廣泛應用于電池、航空發動機、機械和陶瓷等領域，在人類社會的發展過程中起到了重要作用。

鈷在充電電池領域中主要是以鈷酸鋰和三元材料的形式作為鋰電池正極材料；在硬質合金生產中主要是以鈷粉形式作為粘結劑，含量通常為7%～10%[1]；在陶瓷工業中以氧化鈷的形式作為著色顏料；在磁性材料制作中主要用于生產Sm-Co合金、Al-Ni-Co合金以及稀土強力永磁性材料[1]。此外，鈷在醫學領域中也發揮著不容忽視的作用，60Co放射出的C射線可用來治療癌癥，維生素B12中鈷含量高達4.5%。鈷的具體應用詳見表1。

表1 鈷的主要用途

2 中國鈷的消費歷史與前景

2.1 我國鈷消費量增長迅速

21世紀以來，隨著中國經濟快速發展，國內鈷消費增長勢頭明顯。1998年，我國消費鈷金屬量2786t，約占全球總消費量的9%；2007年鈷消費量為14700t，占全球總消費量的24%，首次超越日本成為第一鈷消費國；2012年鈷消費量增長至26880t，占全球的比例增加至32%。1998～2012年我國鈷消費量平均每年增長17.5%，遠高于其他有色金屬的消費增速。

2.2 我國鈷消費結構發生改變

隨著電子產品和戰略性新興產業—新能源汽車的快速發展，我國鈷的消費結構也在悄然改變。主要表現在電池領域鈷的消費占比快速增加；而硬質合金、磁性材料和陶瓷色釉等傳統領域中鈷的消費比例呈下降趨勢。

2006年電池領域鈷的消費量為5474t，占總消費量的45%，2012年電池領域的耗鈷量增加至18520t，占比變為66%；硬質合金領域鈷的消費量由1716t增加到2600t，然而占比卻下降了5%；同時陶瓷色釉、磁性材料和高溫合金等其他領域中鈷的消費量也穩步增長，但是占比都不同程度地表現出下降趨勢。各領域鈷的消費變化[2]見圖2。

圖1 中國鈷消費歷史及占全球比例(數據來源：JOGMEC)

圖2 我國鈷消費結構變化(數據來源：安泰科)

2.3 我國鈷需求預測

我國鈷的消費主要集中在電池和硬質合金兩個領域，針對這一消費特點，本文采用部門需求預測法對我國未來鈷的需求進行預測。

2.3.1 電池領域

2012年電池領域消費鈷金屬1.8萬t，占我國鈷消費總量的66%，其中80%用于鋰電池的正極材料，因此未來鈷消費與鋰電池行業發展強度密切相關。歷史上鈷在電池領域中的消費主要受小型鋰電池的驅動，考慮到電子信息產業大幅擴張的時代已經遠去，預計未來小型鋰電池的增速將有所放緩。未來十年將是新能源汽車快速發展的時期，因此動力鋰電池將成為拉動鋰電池發展的主要動力。2012年我國新能源汽車產量12552輛，其中插電式混合動力汽車1311輛，純電動汽車11241輛。《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012～2020年)》提出：到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量力爭達到50萬輛；到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛。顯然，新能源汽車的發展已是大勢所趨，其必將成為鈷在電池領域消費的強勁推動力，但是實現規劃目標的過程中存在諸多困難，且動力鋰電池市場全面啟動存在滯后性，因此動力鋰電池產量的增長難以達到規劃中新能源汽車的增速。結合鋰電池產量的歷史增速，本文估計未來十年我國鋰電池的產量將保持20%左右的增速。

目前實現產業化的鋰離子電池正極材料主要有四種，其中含鈷的有鈷酸鋰和三元材料[3]，前者含鈷量60%，后者約28%。2011年中國鋰電池正極材料消費量為2.85萬t，其中鈷酸鋰占49%，三元材料占22%，其他材料占29%。盡管目前鈷酸鋰仍然占據正極材料市場的半壁江山，但是其市場份額較2006年的75%已經下降很多，而且受安全性能影響，鈷酸鋰只適用于小型鋰電池中[3]；三元材料主要應用于動力鋰電領域，其市場份額由2006年的10%增加到22%，據業內人士分析，三元材料未來可能逐步取代鈷酸鋰在小型鋰電領域大展其能；其他正極材料因價格優勢占有一定的市場份額，在新能源汽車政策的推動下，未來消費量仍將穩步增長。可見，未來鈷酸鋰在正極材料中的市場份額會進一步下降，三元材料將成為鋰電池正極材料的首選，而其他正極材料的消費量也將穩步增長。

綜上，隨著三元材料在正極材料市場中地位的增加，單位電池的含鈷量將有所降低，因此本文估計到2025年鈷在電池領域的年均增速將慢于鋰電池產量增速，約為10%～14%。

2.3.2 硬質合金領域

硬質合金是我國鈷消費的第二大領域，2012年我國硬質合金產量23500t，消費鈷金屬約2420t，占總消費量的9%。隨著汽車產業迅猛發展，以及鋼鐵、建筑等領域對硬質合金需求的帶動，我國硬質合金發展前景十分廣闊[4]。《新材料產業“十二五”發展規劃》明確指出要大力發展硬質合金行業，到“十二五”末期，我國硬質合金產量將達到3萬t，則2012～2015年，我國硬質合金產量的年均增速為8%，按此速度預測到2025年，我國硬質合金的產量將達到6.4萬t左右。按照硬質合金的含鈷量7%～10%計算，2025年我國硬質合金行業鈷的需求量為4480～6400t。

然而，由于國內鈷資源稀缺且價格昂貴，近年來一些少鈷或無鈷硬質合金研發活躍，前景樂觀[5]，考慮到新技術突破具有較大未知性，本文保守估計未來鈷在硬質合金市場中的消費增速要慢于硬質合金產量增速，約為5%～7%。

2.3.3 其他領域

2012年鈷在陶瓷色釉、磁性材料、高溫合金及其他領域的用量分別為1600t、1650t、800t和2680t，合計占當年總消費量的25%。近年來各領域中鈷的消費量見圖3，結合歷史增速及各領域發展現狀及前景綜合判斷，未來鈷在這些領域的消費將保持緩慢增長地態勢，年均增長率約為3%～5%。

圖3 其他領域鈷的消費歷史(數據來源：安泰科)

圖4 2025年鈷需求預測

2.3.4 總量預測結果

綜上，未來電池領域仍然是鈷消費增長的最大驅動力，與此同時，鈷在硬質合金、磁性材料和陶瓷色釉等傳統領域的消費也將保持穩定上升的態勢，但是消費占比可能有所下降。

總體看來，未來我國對鈷資源的需求將呈現穩步增長的局面，然而受電池和硬質合金兩大領域增速放緩的影響，未來鈷的需求很難達到歷史的增速水平，2002～2012年鈷消費量的年均增速為18.32%，預計到2025年期間年均增速將維持在10%～12%左右，2025年我國鈷消費量有望超過10萬t。具體預測結果見表2。

表2 各領域鈷的預測結果/t

3 中國鈷供應問題分析

3.1 我國鈷資源短缺

全球范圍內的鈷資源較為豐富，2013年鈷儲量720萬t，儲產比60年[6](高于銅、鉛、鋅等金屬)。我國鈷資源緊缺，2012年鈷儲量僅占全球的1.1%。中國單一的鈷礦為鈷土礦，儲量僅占全國總儲量的2%左右，絕大多數鈷資源以伴生形式賦存于銅、鎳、鐵等礦床中[7]。

我國鈷資源品位低，據有關部門對全國儲量大于1000t的50多個礦床進行統計，鈷的平均品位為0.02%，遠低于澳大利亞主要鎳鈷礦床平均品位的0.07%、加拿大硫化銅鎳礦平均品位的0.04%～0.1%和剛果(金)銅鈷礦平均品位的0.1%～0.5%[8]。

3.2 我國鈷資源對外依存度高居不下

我國鈷資源匱乏，卻是世界上最大的精煉鈷生產國，2012年精煉鈷產量31200t，占全球總產量的40%。這就導致我國自產鈷長期不能滿足市場需求，2011年鈷資源對外依存度高達85%，國內企業不得不大量進口鈷礦石原料及其他鈷產品，以彌補國內供應缺口。

3.3 我國鈷進口來源過于集中

根據海關信息網，2012年我國共進口鈷礦砂及其精礦17.6萬t，占全球貿易的97%，其中94%來自剛果(金)；進口未鍛軋鈷和鈷粉8.3萬t，占全球貿易的46%，其中92%來自剛果(金)；進口鈷濕法冶煉中間產品7.3萬t，其中97%來自剛果(金)。顯然，我國鈷資源進口嚴重依賴剛果(金)，剛果(金)的礦業政策及政局穩定性將對我國鈷的供應產生重大影響，我國鈷資源供應安全問題不容小覷。

4 鈷資源供應安全問題的對策建議

4.1 積極“走出去”

我國鈷資源形勢隨著需求的日益高漲而愈發嚴峻，加之國內市場存在的巨大供需缺口，中國礦業公司“走出去”進行海外投資已是大勢所趨。事實上國內企業“走出去”參與境外鈷資源勘查投資早有先例：如中鐵資源有限公司以參股的方式取得了剛果(金)MKM銅鈷礦的開發權益，華剛礦業股份有限公司通過技術經濟援助在剛果(金)換取資源的成功典范也對其他企業有重要的借鑒意義[9]。

4.2 加強二次資源的循環利用

回收利用是礦產資源供應過程中的一個關鍵環節，含鈷合金、催化劑和廢電池等均可作為回收鈷的來源。受技術條件所限，目前我國鈷二次資源的回收利用量僅占消費量的10%左右，2013年美國這一比例可達26%，因此其較為領先的回收技術和經驗都是值得國內回收部門借鑒的對象。需要強調的是，鈷在回收利用的過程中會不可避免的對環境產生污染，因此在加強回收利用的同時應采取相關措施將污染降至最低。

4.3 建立鈷相關產品的儲備體系

鈷作為重要的戰略性新興礦產，供應不足將會嚴重制約我國經濟社會的可持續發展。西方發達國家可謂未雨綢繆，在20世紀就建立了鈷礦產品的儲備制度，近期美國又將鈷酸鋰列為2015年新增礦產儲備種類。因此，以戰略的高度重視鈷資源，建立健全鈷礦產品儲備制度，對儲備產品及數量進行專業調控，對維護我國安全具有重要意義。

4.4 鼓勵技術創新及替代品研發

目前含鈷硬質合金及鋰電池正極材料均有相應替代品問世，如新型少鈷或無鈷的硬質合金替代傳統的含鈷合金，鈷含量低的正極材料——三元材料替代鈷含量高的鈷酸鋰等，這些少用鈷的產品為其他行業減少鈷的用量樹立了典范。雖然表觀上硬質合金和電池領域對鈷的需求并未降低，但單位產品用鈷量的減少在一定程度上緩和了鈷的供需矛盾。

4.5 加大國內鈷礦勘查力度，提高自給能力

近年來我國鈷礦勘查取得了可喜的成績，在華北、西部、贛西和湘東北等地區均有鈷礦發現，此外，在中國西部昆秦造山帶發現多個鈷礦床、礦化點及化探異常[1]，因此我國鈷資源的潛力巨大。同時應注意到我國鈷資源主要與鐵、鎳、銅等礦產伴生，因此今后在尋找上述三種資源的同時應加強伴生鈷的綜合評價。

[1] 豐成友，張德全，黨興彥.中國鈷資源及其開發利用現狀[J].礦床地質，2004,23(1)：93-100.

[2] 中國有色金屬工業協會鈷業分會.國內外鈷市場現狀及展望[J].中國有色金屬，2011(18)：62-63.

[3] 賈冬梅.鋰離子電池正極材料市場分析[J].精細與專用化學品，2012，20(4)37-41.

[4] 張忠建.硬質合金發展前景廣闊[J].中國金屬通報,2012(31)：16-19.

[5] 徐濤.硬質合金發展與鈷粉市場變化[J].硬質合金,2009,26(2)：116-121.

[6] US Geological Survey.Mineral Commodity Summaries [R].2014.

[7] 鈷礦的資源特點[EB/OL](2010-07-13) http://www.shmet.com/knowledge/Detail.aspx?id=1065.

[8] 鄒仿棱.鈷的資源、市場與應用[J].硬質合金，2006,23(zk):176-181.

[9] 周應華，江少卿.剛果(金)銅鈷礦業開發形勢[J].地質與勘探，2010,46(3):525-530.