新時代中國礦業的發展趨勢：“電池礦物”將深刻影響礦業產業發展

王炯輝

(中國五礦股份有限公司，北京 100010)

從21世紀初的礦業低谷到“黃金十年”，從2012年起的礦業周期性調整[1]到后疫情時代的快速復蘇，從“明天礦業”的新技術礦產[2]到礦業“裂解”時代[3]的未來資源，從創新模式保障資源安全到面向未來擔當使命共促礦業繁榮發展[4]，中國礦業人共同見證了我國礦業的發展歷程，感受到礦業在我國經濟社會發展中的擔當。本文探討中國礦業的發展趨勢，分析行業發展就要理解當今時代正在發生的變革，而其中也有一些重要問題值得思考：當前的礦業處在什么樣的變革之中，是什么影響或改變了我們的生活，礦業人應該如何應對變革帶來的挑戰，例如，有沒有一種新興行業可以超越房地產行業成為我國經濟發展的新動力，而在這個新興行業中，礦業的支撐作用是什么，在大趨勢下，礦業的核心動力會發生什么變化，中國礦業公司如何迎接挑戰和機遇。

新技術、新事物快速推出與發展，而其背后正是快速崛起的新能源產業和大數據應用，它們正在改變人類生活，新能源時代和數字時代已經到來，尤其是近兩年，從新冠肺炎疫情到俄烏沖突促使人們對此有了更加深刻的認識。近年來，全球見證了中國新能源產業在清潔能源供應鏈體系中發揮的巨大作用，也看到支撐新能源產業發展的一些礦種的跌宕起伏。本文結合當今時代正在發生的變革，將礦業置于新能源和數字經濟的大背景下，分析中國礦業發展的新趨勢。

1 新能源革命推動礦業公司核心動力和發展模式發生轉變

1.1 能源利用發展歷史

縱觀人類發展史，其實是一部不斷獲取能量，從而得以生存和發展的歷史。從農耕時代的鉆木取火到化石能源時代，再到今天清潔能源的利用，人類通過對能源的獲取來吸收補充能量，無論是主動找尋，還是被動接受，每一次都對人類發展史產生重大影響，每一次都深刻影響和改變人們的生活質量。

自人類開始使用火進入“柴薪時代”后，經歷了利用煤炭資源、以蒸汽機為動力的第一次能源革命，在這期間開始誕生大量的煤炭、鐵礦等礦業公司；第二次能源革命以油氣為能源、以內燃機為動力，一直延續到今天的化石能源時代，極大地推動了人類社會的發展和科技進步，造就了多家油氣企業，有些油氣企業巨頭迅速超越金屬礦業公司成為世界級頭部企業，每一次能源革命都帶來礦業公司的興衰起伏。

1.2 能源危機和氣候變化助推新能源革命

眾所周知，我們現在使用的煤炭大約在距今3.5億年前的石炭紀生成，石油大約形成于9 000萬年前。這些在地質歷史上需要上億年才能形成的化石能源，人類在不到150年的時間內就消耗了地球上近一半的石油和煤炭儲量，由此造成的能源危機和氣候變化給人類的未來帶來了深遠的影響。人類賴以生存的環境正面臨著巨大的威脅，2022年夏天，破紀錄的高溫比科學家預期來的更快、更猛烈，從倫敦到上海，史無前例的熱浪席卷著世界許多地區，屢屢刷新紀錄，讓人們再次感受到了極端天氣帶來的危機。

人類現在愈發清晰地認識到，要在地球上更好地生存，就要減少使用化石能源，不斷探索新型能源，努力實現能源轉型，使用清潔能源已經成為全球共識，以綠電、儲能、再生電池為動力迅猛發展的新能源時代走進我們的生活。

1.3 新能源革命與“電池礦物”

每次能源革命都與礦產資源的利用密不可分，就像前兩次能源革命造就的世界級礦業巨頭和能源公司巨頭一樣，新能源革命也將帶動一些新技術礦產的跨越式發展。

人類在能源供給側、電力傳輸和用戶消費端等領域的利用、連接、路徑選擇和理念已經發生深刻改變，這些都促使礦業公司的核心動力發生變革，一些礦業公司在戰略布局和資源配置等方面迅速行動，圍繞高科技和新材料，加強科技創新，推動資源高值化利用，開展產業一體化布局，傳統礦業公司加快進軍產業鏈下游，電池企業開始跨過中游向上游資源布局。新技術礦產中會有一類礦種被定義為“電池礦物”，包括鋰、鎳、鈷、石墨、硅等，科技進步將使“電池礦物”迭代速度加快，新能源對“電池礦物”的依賴性將越來越強。

新能源發電端的風電和光伏、傳輸端的電網、存儲端的電池和儲能設備，以及消費端的新能源汽車等各種場景需要海量的礦產供應[5](圖1)，礦業將發揮至關重要的作用，礦產品的需求結構發生顯著變化，將帶動相應礦產資源需求和消費的高增長[6](圖2)。例如，電池需要鋰、鎳、鈷、錳、石墨等“電池礦物”，風機渦輪和電動發動機需要銅、鋁、稀土等，電力傳輸離不開銅和鋁，光伏板需要銅、鋁和硅[7]。根據統計數據可知，風力發電用銅量為3～6 t/MW，光伏發電用硅量約為7 t/MW、用銅量約為6 t/MW，一座百米風電塔通常需要鋼材260 t以上；2021年，歐洲運輸環境聯合會研究新能源汽車動力電池材料發現(表1)，60 kW·h容量的不同種類鋰電池平均約需要石墨52 kg、鎳29 kg、錳10 kg、鈷8 kg、鋰6 kg等。這些礦產資源將成為新能源迭代變革中的“糧食”或“新石油”。

圖1 清潔能源技術所需的關鍵礦物Fig.1 Critical mineral required for clean energy technologies(資料來源：據IEA,2022修改。注：圖中圓圈表示礦物對特定清潔能源技術的相對重要性，=高；=中；=低)

表1 不同組分60 kW·h鋰電池的礦物用量Table 1 The mineral dosage of 60 kW·h lithium battery with different components

2 數字時代將助推科技成為優秀礦業公司的核心競爭力

數字化正在促使當今時代發生深刻變革，數字經濟將加快中國現代工業體系完成迭代建設和跨越式發展，以智能化為發展方向的數字革命將帶動新經濟模式的產生。“智能+”“互聯網+”“區塊鏈+”將進一步引領數字科技產業對傳統礦業的廣泛滲透，進入大數據科技產業與傳統礦業深度融合發展新時代。很多礦業企業通過對實時數據和歷史數據的集成應用，發揮人工智能和機器學習等算法優勢，構建以數據為驅動的礦山生產運營流程，通過資源模型和流程模擬構建礦山數字孿生體，優化現有的開發運營模式。

數字革命加快推動能源互聯網的發展，將支撐集中式清潔能源的大規模、遠距離傳輸及分布式清潔能源的規模化和經濟化利用。礦石流和能源流將融合成數字流，數字流將把礦業企業帶入到數字孿生的虛擬世界。同時， 工業互聯網、數字新技術、新業態發展催生新型市場，以用戶需求為驅動，促進全要素供需對接，從而實現產業鏈上游礦產資源的有效供給和中游原材料定制化利用，并催生下游綠電、儲能與消費側產生更多的應用場景。

3 智能科技推動礦業由傳統行業向高科技行業轉型

當前，智能科技不斷重塑未來礦業競爭格局，推動礦業由傳統行業向高科技行業轉型。礦業大數據及其智能、智慧應用將成為礦業企業的核心競爭力，被深入運用到資源勘探、資源評價、優化設計和生產運營等各個環節，全面提升礦業成本可控可設計能力，在萬物互聯建設過程中，將推動礦業綠色、高效、智能化發展，礦業智能時代已經到來。

在這一過程中，找礦勘探的手段和方法將發生很大變化，由以往的主要依靠人的經驗來找礦向人工智能轉變，將地球科學與大數據結合，利用算法發現礦化異常，通過高效鉆探予以驗證，提高找礦成功率。同時，隨著裝備技術的突破，高海拔、無人區、深地深海等難以開發地區的礦產資源將被開發利用，由探到采，傳統的勘探開發理念在不遠的將來會被顛覆。

當前，礦區已做到使用無人駕駛的鏟運裝卸電卡車和無人值守的選礦車間，而海量在線數據經過智能管控平臺的采集、整合、分析，幫助企業完成經營決策。隨著前沿技術與傳統礦業的深入融合，礦業將會發生根本性改變。優秀的礦業公司都非常重視科技創新，讓先進技術成為礦業的核心競爭力。一流的礦業公司正在努力成為高科技企業，更會有一些礦業公司進軍到材料領域，形成“資源+產能+技術+新材料”的一體化產業模式。中國礦業公司要加快練好“內功”，順應趨勢，在產業鏈供應鏈安全保供中才能發揮更大作用。

4 新形勢下礦業高質量發展對礦政管理提出更高的要求

新中國成立至今，從地質礦產部到國土資源部再到自然資源部，從找礦到資源保障，為我國經濟發展做出了重要貢獻，中國經濟建設每個發展時期都離不開礦業作為基礎產業發揮的重要支撐作用。

礦業是從資源勘探到開發、提供礦產品的過程。長期以來，我國礦業管理是以探礦權和采礦權的資源量、儲量管理為核心，以資源保護開發為主，制定相關礦業政策。前些年礦業公司、尤其是勘探公司處境較為艱難，除礦業周期影響外，在資源配置、權益金等政策上缺少統籌協調支持也是重要原因之一。在以國內大循環為主體、國內國際雙循環的背景下，礦產安全的前提是加快國內礦產資源開發，要適時調整現有的礦政管理政策，礦業發展呼喚加大體制機制的創新。

調查查明資源自然稟賦和實現資源高質量開發是礦業發展的內涵。從資源勘探到礦山開發和產業體系建設，在礦業權設置方面，需要考慮“資源保護”與“資源保障”并重，制定更加合理的、符合礦業發展規律的權益金、稅收等政策，推動礦業高質量發展，才能有高質量的資源保障，實現礦產品保供穩價，進而實現我國產業鏈供應鏈安全可控，更好地發揮礦業對我國經濟發展的基礎支撐作用。

5 展 望

當前國際環境錯綜復雜，一方面全球產業鏈供應鏈面臨重塑，挑戰重重；另一方面，新一輪能源革命和數字革命正突飛猛進，學科交叉融合，科技資本推動產業變革，挑戰和機遇并存。礦業的基本屬性依舊是大宗原材料隨著經濟周期在供給和需求之間的周期性波動。2022年以來，全球大宗礦產品市場在經歷了后疫情時代快速回升后進入了新一輪調整通道，但與新能源緊密相關的“電池礦物”等新技術礦產正迎來持續上升的空間，“電池礦物”中的部分礦種還具備爆發性的增長潛力。

新時代浩蕩而來，各種前沿技術正在加速傳統礦業演變，未來礦業公司最重要的核心競爭力是“資源+技術”，我們即將迎來人類礦業發展史上又一次深刻變革時期。國家與國家之間的競爭很大程度上是企業之間的競爭，優秀的礦業公司需要加快適應時代變化和科技創新，努力為社會發展帶來更加積極的影響，才能真正屹立于世界級企業之巔。為了可持續的礦業，這是責任，更是使命。