新技術(shù)礦產(chǎn):未來礦業(yè)投資的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

王炯輝

(中國五礦集團(tuán)公司，北京 100044)

1 新技術(shù)礦產(chǎn)的內(nèi)涵分析

1.1 “新技術(shù)礦產(chǎn)”提出的背景

礦業(yè)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步以及人類社會所處階段緊密相關(guān)。工業(yè)革命后，鐵、銅、鉛鋅、鋁等大宗原材料礦產(chǎn)與石油、煤、天然氣等能源礦產(chǎn)加速發(fā)展，伴隨著全球工業(yè)化和城市化的進(jìn)程，目前已經(jīng)逐漸進(jìn)入成熟期，總體呈緩慢增長態(tài)勢。

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，原來應(yīng)用于軍事和國防領(lǐng)域的信息技術(shù)、新材料和新能源技術(shù)逐漸進(jìn)入民用領(lǐng)域，開始工業(yè)化生產(chǎn)，對礦業(yè)和原料供應(yīng)提出新的要求，使新興礦產(chǎn)加速成長(圖1)。

圖1 產(chǎn)業(yè)生命周期

從礦產(chǎn)品屬性綜合分析看，礦產(chǎn)的劃分主要有傳統(tǒng)意義上的能源礦產(chǎn)和大宗原材料金屬礦產(chǎn)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的推進(jìn)，科學(xué)技術(shù)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(chǎn)因?yàn)樾屡d產(chǎn)業(yè)應(yīng)用越來越重要，而又具有相同的特性，把這類礦產(chǎn)稱為“新技術(shù)礦產(chǎn)”。

1.2 “新技術(shù)”的應(yīng)用領(lǐng)域

未來新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域包括汽車工程、航空航天、信息和通信技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、能源、電氣等十幾個(gè)領(lǐng)域(表1)。其中高性能電池、光伏發(fā)電、高效電機(jī)以及高溫合金等被認(rèn)為是與未來節(jié)能減排和環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。

表1 新技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.3 新技術(shù)礦產(chǎn)的定義

“新技術(shù)礦產(chǎn)”具體是指在全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，隨著科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新，被廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)、新能源和新興材料產(chǎn)業(yè)的新興礦產(chǎn)，包括鈮鉭、稀土等稀有、稀散金屬和螢石、石墨等。非金屬礦產(chǎn)。

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(gè)大類共39種礦產(chǎn)為新技術(shù)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(shù)和應(yīng)用的不斷發(fā)展，新技術(shù)礦產(chǎn)的種類還將不斷增加。

表2 新技術(shù)礦產(chǎn)的組成

表3 部分新技術(shù)礦產(chǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域

2 新技術(shù)礦產(chǎn)現(xiàn)狀

2.1 新技術(shù)礦產(chǎn)的特點(diǎn)

新技術(shù)礦產(chǎn)與大宗原材料金屬礦產(chǎn)和能源礦產(chǎn)相比，其重要特征就是供應(yīng)存在著較大的不確定性。由于新技術(shù)礦產(chǎn)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(shù)國家和地區(qū)。

隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)日新月異地發(fā)展，對新技術(shù)礦產(chǎn)原材料的需求迅速增長，作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)里的關(guān)鍵元素，新技術(shù)礦產(chǎn)目前難以替代。

全球特別是科技相對發(fā)達(dá)的美國、日本和歐盟等經(jīng)濟(jì)體對新技術(shù)礦產(chǎn)的需求呈現(xiàn)出剛性特征。據(jù)研究表明，2030年新興領(lǐng)域?qū)︽墶煹刃录夹g(shù)礦產(chǎn)的需求將較2006年上漲2～20倍不等，新技術(shù)礦產(chǎn)前景十分廣闊(表4)。

2.2 典型新技術(shù)礦產(chǎn)

典型新技術(shù)礦產(chǎn)以稀土為例(圖2)。

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

2)中重稀土中，鉺、銩、鐿等含量微少的元素具有特殊光學(xué)性質(zhì)，是激光技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵材料；鈧、釤、釓、銪等在醫(yī)學(xué)、核工業(yè)等方面具有特殊用途。

表4 2030年部分新技術(shù)礦產(chǎn)的需求情況

圖2 稀土應(yīng)用領(lǐng)域及其對稀土元素的需求

3 新技術(shù)礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)特征

伴隨著科技革命以及新材料技術(shù)的突破，新技術(shù)礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)特征日益明顯。

3.1 新技術(shù)礦產(chǎn)全球供應(yīng)存在較大風(fēng)險(xiǎn)

由于資源分布不均，產(chǎn)地單一化，加之在經(jīng)濟(jì)全球化過程中出現(xiàn)的技術(shù)壟斷和資源保護(hù)主義傾向，使得新技術(shù)礦產(chǎn)供需長期失衡，全球供應(yīng)鏈存在較大風(fēng)險(xiǎn)。鉭、鉻等礦種世界產(chǎn)量前五的國家占世界總產(chǎn)量的90%；鉑族金屬，鈮等僅產(chǎn)量前三的國家占世界總產(chǎn)量就超過90%，資源供應(yīng)過度依賴少數(shù)國家。

目前新技術(shù)礦產(chǎn)供應(yīng)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(jīng)濟(jì)體，呈現(xiàn)全球化趨勢(圖3)。

以稀土為例，從20世紀(jì)50年代至今，世界稀土年產(chǎn)量增長了近百倍，但資源供應(yīng)卻逐漸單一化。2009年中國全球稀土供應(yīng)量為12.94萬t，占據(jù)世界稀土供應(yīng)量的95%(圖4)。美國、日本和歐盟等發(fā)達(dá)國家的稀土供應(yīng)長期依靠進(jìn)口，特別是釔、鏑等關(guān)鍵稀土元素更是嚴(yán)重依賴中國。

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

圖3 新技術(shù)礦產(chǎn)全球流動(dòng)示意圖

圖4 1950～2000年全球稀土產(chǎn)量圖

圖5 部分新技術(shù)礦產(chǎn)行業(yè)集中度 1998年/2008年

3.2 新技術(shù)礦產(chǎn)戰(zhàn)略意義重大

新技術(shù)礦產(chǎn)與未來新能源產(chǎn)業(yè)和節(jié)能減排技術(shù)關(guān)系非常密切(表5)，主要發(fā)達(dá)國家均針對新技術(shù)礦產(chǎn)制定了戰(zhàn)略規(guī)劃。

3.2.1 美國

美國能源部(DOE)發(fā)布了關(guān)鍵礦產(chǎn)報(bào)告，列舉了與新技術(shù)產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的鋰、鈷、鎵、銦和稀土等關(guān)鍵礦產(chǎn)，提出了建立全球供應(yīng)鏈、開發(fā)替代材料、加強(qiáng)回收利用等戰(zhàn)略措施；同時(shí)重啟了帕斯山(Mountain Pass)稀土礦，預(yù)計(jì)2012年達(dá)到2萬t產(chǎn)能。

一項(xiàng)旨在評估美國國內(nèi)對于關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)和保障能力的法案(National Strategic and Critical Minerals Policy Act of 2011)已經(jīng)于2011年5月分得到立法委員會通過，進(jìn)入立法程序。

表5 新技術(shù)礦產(chǎn)與未來新能源產(chǎn)業(yè)和節(jié)能減排技術(shù)的關(guān)系表

3.2.2 日本

日本最早從20世紀(jì)70年代開始實(shí)施礦產(chǎn)儲備制度，2004年專門設(shè)立了獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，制定釩、鉻、鎢、銦及稀土等31種稀有礦產(chǎn)資源的供應(yīng)對策，并將其納入了“國家能源資源戰(zhàn)略規(guī)劃”。

同時(shí)，日本城市采礦(Urban Mining)較為發(fā)達(dá)，廢舊電子產(chǎn)品中的金屬回收已產(chǎn)業(yè)化。目前已經(jīng)研發(fā)出能從廢棄電腦硬盤中提取釹、鏑金屬的回收技術(shù)。

3.2.3 韓國

為確保薄膜太陽能電池、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、LED照明相關(guān)產(chǎn)業(yè)、環(huán)保汽車等綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，韓國由國有大韓礦業(yè)振興公社積極推動(dòng)戰(zhàn)略礦產(chǎn)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(zhàn)略礦產(chǎn)品，儲備目標(biāo)為60天的國內(nèi)需求量。

3.2.4 歐盟

歐盟委員會發(fā)布報(bào)告——《對歐盟生死攸關(guān)的原料》，將銻、鈹、稀土等14個(gè)礦種納入緊缺礦產(chǎn)名單(表5)。目前歐盟已經(jīng)制定并實(shí)施稀土儲備計(jì)劃，擬定每年從莫利礦業(yè)(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(fā)展稀土替代資源，包括從廢舊產(chǎn)品中進(jìn)行回收。

1)英國政府出臺“戰(zhàn)略金屬計(jì)劃”，認(rèn)定稀土等金屬為未來節(jié)能減排的關(guān)鍵。

2)德國聯(lián)邦政府2011年10月與蒙古國簽訂政府間協(xié)議，擬開展包括鐵、硅、稀土在內(nèi)的資源合作。同時(shí)為應(yīng)對原材料短缺，德國工業(yè)聯(lián)合會(BDI)將聯(lián)合巴斯夫(BASF)、蒂森克虜伯(Thyssen Krupp AG)、特殊化學(xué)公司贏創(chuàng)(Evonik)等12家德國企業(yè)集團(tuán)組成聯(lián)盟，確保關(guān)鍵原材料的供應(yīng)。

3.3 新技術(shù)礦產(chǎn)的“長尾”特征

新技術(shù)礦產(chǎn)數(shù)量多，單一礦種規(guī)模較小，明顯小于鐵、銅鉛鋅等傳統(tǒng)大宗礦產(chǎn)品。2008年中國鎢工業(yè)產(chǎn)值為391億元，不足鋼鐵、石油等工業(yè)產(chǎn)值的百分之一。

作為礦業(yè)的“長尾”領(lǐng)域(圖6)，新技術(shù)礦產(chǎn)是多數(shù)國際大型礦業(yè)公司尚未涉足、正不斷探索的領(lǐng)域。

圖6 新技術(shù)礦產(chǎn)的長尾模型

3.4 新技術(shù)礦產(chǎn)價(jià)格受制供需因素，波動(dòng)較大

歷史上銦價(jià)格走勢主要受到ITO氧化銦錫技術(shù)(LCD關(guān)鍵材料)和主要供應(yīng)方產(chǎn)能調(diào)整的影響，在近20年時(shí)間里出現(xiàn)大幅漲跌(圖7)。

由于美國帕斯山稀土礦投產(chǎn)、原蘇聯(lián)限制出口以及21世紀(jì)初中國產(chǎn)能擴(kuò)張等因素，稀土價(jià)格出現(xiàn)過幾倍甚至幾十倍的變動(dòng)。

3.5 新技術(shù)礦產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)高度壟斷

新技術(shù)礦產(chǎn)領(lǐng)域的后端應(yīng)用往往能帶來數(shù)倍于前端資源的價(jià)值，因此國際新材料技術(shù)公司實(shí)施嚴(yán)格專利戰(zhàn)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(shù)的輸出，形成較高的技術(shù)壁壘。

圖7 銦價(jià)格變化及動(dòng)因分析圖

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

日本擁有全世界最先進(jìn)的稀土永磁生產(chǎn)體系，其中日立金屬(Hitachi Metals)是全球最大永磁體生產(chǎn)商和擁有稀土永磁技術(shù)專利最多的企業(yè)。但日本對稀土永磁產(chǎn)業(yè)實(shí)行了非常嚴(yán)格的保護(hù)，所有后端應(yīng)用制造商都必須使用在日本生產(chǎn)、且得到日立金屬專利授權(quán)的稀土永磁產(chǎn)品。

我國在稀土發(fā)光材料、貯氫材料方面擁有的專利數(shù)僅占全球的0.8%和0.1%。雖然在永磁材料領(lǐng)域我國擁有的專利數(shù)量是日、美、歐總和的兩倍，但卻無力涉足計(jì)算機(jī)磁盤、電機(jī)設(shè)備磁缸和音像設(shè)備磁頭等高端應(yīng)用領(lǐng)域。

此外，我國的晶質(zhì)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(chǎn)品工藝和質(zhì)量明顯低于發(fā)達(dá)國家水平。

新材料和應(yīng)用技術(shù)壁壘使資源擁有國和地區(qū)只能靠低價(jià)賣出初級資源獲得收益，卻在礦產(chǎn)開采和冶煉過程中付出了高昂的環(huán)境和資源代價(jià)。

3.6 行業(yè)集中度高

新技術(shù)礦產(chǎn)行業(yè)市場規(guī)模較小，相對容易被區(qū)域性礦業(yè)公司主導(dǎo)，形成強(qiáng)者愈強(qiáng)的“馬太效應(yīng)”的效果。另外，由于資源的占有和新技術(shù)的應(yīng)用同樣具有天然的壟斷屬性，造成新技術(shù)礦產(chǎn)行業(yè)集中度普遍較高。

2007年世界前兩位的鉑金生產(chǎn)企業(yè)——英美鉑業(yè)和因帕拉鉑金公司產(chǎn)量超過全球總產(chǎn)量65%；而在稀土方面，當(dāng)前中國提供產(chǎn)品只有少數(shù)幾家公司，而西方國家僅有美國莫利礦業(yè)(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(nèi)的發(fā)展中國家的行業(yè)集中度遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家(圖8)。

圖8 稀土行業(yè)集中度發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家比較圖

4 新技術(shù)礦產(chǎn)與礦業(yè)新格局

4.1 大宗原材料金屬礦產(chǎn)

1)大宗原材料金屬礦產(chǎn)資源儲量巨大，以工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展為驅(qū)動(dòng)力，與宏觀經(jīng)濟(jì)和資本市場密切相關(guān)。

2)在全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，大宗原材料金屬礦產(chǎn)品生產(chǎn)分為采選、冶煉和深加工等環(huán)節(jié)，其間資源配置和資金流動(dòng)完全由市場完成，專業(yè)化的分工和成熟的市場機(jī)制保證了生產(chǎn)企業(yè)的收益。

3)大宗原材料金屬礦產(chǎn)由于開發(fā)時(shí)間長、勘探程度高，目前已經(jīng)由淺部、內(nèi)陸和低海拔、低緯度地區(qū)向深部、海洋、高海拔和極地地區(qū)轉(zhuǎn)移，勘探成本不斷上升。

4)跨國大型礦業(yè)公司憑借其規(guī)模化優(yōu)勢主導(dǎo)大宗原材料金屬礦產(chǎn)市場，形成寡頭壟斷的格局，在今后相當(dāng)長一段時(shí)間很難有所改變。

4.2 能源礦產(chǎn)

能源礦產(chǎn)(主要是石油)在全球工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程中廣泛使用，擁有極其重要的戰(zhàn)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(mào)易進(jìn)行供應(yīng)，目前已經(jīng)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(qiáng)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(xiàn)了國家的意志。

4.3 新技術(shù)礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)格局

新技術(shù)礦產(chǎn)尚處于快速成長階段，產(chǎn)業(yè)格局尚未形成。但根據(jù)其產(chǎn)業(yè)特征，認(rèn)為：為平衡市場風(fēng)險(xiǎn)和收益，達(dá)到資本、技術(shù)、資源和產(chǎn)能的合理配置，新技術(shù)礦產(chǎn)必將結(jié)合上游資源和下游新材料和應(yīng)用技術(shù)，走向產(chǎn)業(yè)鏈融合，將會出現(xiàn)

幾家擁有資源和新材料及應(yīng)用技術(shù)的、具有話語權(quán)的大型礦業(yè)公司。

5 礦業(yè)投資的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

當(dāng)前新技術(shù)礦產(chǎn)面臨的三大趨勢：

1)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步日新月異，將使新技術(shù)礦產(chǎn)應(yīng)用持續(xù)快速增長。未來幾年新技術(shù)礦產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)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(shù)礦產(chǎn)的勘查開發(fā)迎來投資高峰。大宗原材料金屬礦產(chǎn)經(jīng)過長時(shí)間開發(fā)，勘探成本愈加昂貴；而新技術(shù)礦產(chǎn)在全球尚未進(jìn)行有序規(guī)模化的開發(fā)，前景十分廣闊。

3)全球經(jīng)濟(jì)一體化使產(chǎn)業(yè)鏈融合成為可能。盡管當(dāng)前面臨著技術(shù)壁壘和資源民族主義的挑戰(zhàn)，但全球經(jīng)濟(jì)一體化的大環(huán)境仍然為新技術(shù)礦產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈融合創(chuàng)造了條件：①隨著勘查開發(fā)投入增加，新技術(shù)礦產(chǎn)全球資源供應(yīng)逐步趨于平衡。此外稀土永磁等新材料核心專利技術(shù)將在2014年前后到期。②高端新材料的制造和研發(fā)將逐步向資源地靠攏，形成“資源地+產(chǎn)能+新技術(shù)應(yīng)用”的產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展模式。

對于礦業(yè)公司來說，單純只進(jìn)行新技術(shù)礦產(chǎn)的勘查開發(fā)而不進(jìn)入后端原料加工和應(yīng)用領(lǐng)域，恐難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定利潤。因此，礦業(yè)公司必須進(jìn)入高附加值的后端應(yīng)用領(lǐng)域，打通上下游，形成不同于傳統(tǒng)礦業(yè)領(lǐng)域成熟分工的一體化產(chǎn)業(yè)鏈。這將是未來礦業(yè)投資的主要機(jī)遇，也是礦業(yè)公司面臨的挑戰(zhàn)。