導 讀

文章在全面分析總結全球鈷消費結構及消費歷史規(guī)律的基礎上，將部門消費預測法和情景分析法相結合運用，初步判斷未來中國鈷需求發(fā)展趨勢。結果顯示：2025年中國鈷需求量可能達到11.1萬噸，其中鋰電池領域需求8.1萬噸。目前國內(nèi)鈷礦90%的原料依賴進口，鈷資源缺口為5.4萬噸，原料缺口達6.8萬噸，未來隨著需求增長，缺口還將增加。當前海外權益鈷礦產(chǎn)量3萬噸，仍達不到我國鈷需求水平，而且海外權益產(chǎn)量中88%來自剛果（金）一個國家，境外鈷礦來源缺乏穩(wěn)定性和可持續(xù)性，安全保障度低。

本文引用信息

王京，石香江，王壽成，唐萍芝.未來中國鈷資源需求預測[J].中國國土資源經(jīng)濟,2019，32（10）:28-33.

鈷是鋼灰色的硬質(zhì)金屬，硬度5.6，熔點1495℃，沸點2870℃，高溫強度高，耐腐蝕性好、鐵磁性優(yōu)異，具有良好的電化學性能，是制造電池、硬質(zhì)合金、磁性合金、超級合金以及催化劑和顏料等的重要原料（圖1）。鈷化合物在電池領域的應用是近年推動鈷工業(yè)發(fā)展的重要因素。其中四氧化三鈷和硫酸鈷是生產(chǎn)鋰電池正極材料鈷酸鋰（LCo，LiCoO2）、鎳鈷錳酸鋰（NMC，LiNiMnCoO2）和鎳鈷鋁鋰（NCA，LiNiCoAlO2）的重要原材料。此外，鈷在航天航空、軍工、高分子等應用中具有不可替代的作用，是新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的重要礦產(chǎn)資源。《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）》將鈷列為我國24種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)之一。歐盟、美國、日本等國也將鈷礦產(chǎn)列入其關鍵礦產(chǎn)目錄。

 

（數(shù)據(jù)來源：CDI鈷發(fā)展協(xié)會）

圖1 2017年世界錫消費結構

隨著全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，鈷作為車用動力電池關鍵原料之一，資源消耗日益增長，全球鈷礦儲采比已由本世紀初的127年降至38年，全球陸地鈷資源保障程度快速下降問題凸顯，且全球陸地鈷資源分布極度不均衡。

中國極度貧鈷，鈷被列為嚴重短缺的9種礦產(chǎn)資源之一。中國鈷基礎儲量為7.7萬噸，不足全球儲量的1%。而中國鈷消費占全球的49%，精煉鈷產(chǎn)量占全球的60%，冶煉原料90%依賴進口。

 

1、鈷資源需求情況

1.1 全球鈷需求情況

2017年全球鈷消費量為11.5萬噸，2000年為3.2萬噸，2000—2017年年均增長7.8%。中國鈷消費量保持快速增長，由0.38萬噸增長到5.6萬噸，占全球的比例由12%上升到49%，于2007年超過日本成為世界第一大鈷消費國。日本鈷消費量略有增長，但消費全球占比由27%下降到13%；美國和歐盟鈷消費量保持在每年1萬噸上下波動，全球占比分別由30%和24%下降到9%和8%。

1.2 我國鈷資源需求情況

21世紀以來，中國鈷消費快速增長與手機和微型計算機等3C產(chǎn)品生產(chǎn)帶動電池消費增長密切相關。2000—2017年中國主要3C產(chǎn)品產(chǎn)量由5920萬臺增加到25.7億臺，年均增長26%。同期，中國鈷消費年均增長17.5%（圖2）。2017年中國手機產(chǎn)量為21.6億臺，占主要3C產(chǎn)品的84%，手機出貨量是影響鈷需求的關鍵因素之一。

圖2 2000年以來中國鈷消費與3C產(chǎn)品產(chǎn)量增長趨勢

為促進汽車產(chǎn)品技術進步、保護環(huán)境，推進能源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展，2007年國家發(fā)改委發(fā)布關于對《新能源汽車生產(chǎn)準入管理規(guī)則》征求意見的公告。2008年12月中國正式啟動“十城千輛”工程，此后中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動了動力電池對鈷的需求增長，尤其近幾年最為明顯。其中，2014年和2015年中國新能源汽車產(chǎn)量增幅分別達336%和383%。2017年中國新能源汽車產(chǎn)量達79.4萬輛，新能源汽車發(fā)展已成為中國鈷需求增長的最大引擎（圖3）。

（數(shù)據(jù)來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會、安泰科、JOGMEC）

圖3 2000年以來中國鈷消費與新能源汽車產(chǎn)量增長趨勢

2、中國鈷資源供需缺口現(xiàn)狀

2017年中國鈷資源缺口約5.4萬噸，海外權益鈷礦產(chǎn)量為3萬噸。受資源條件約束，中國鈷礦供應增長緩慢，與21世紀以來快速增長的消費和冶煉需求矛盾尖銳。2000—2017年鈷礦產(chǎn)量僅由90噸增長到2000噸，而鈷消費量從3800噸增加到5.6萬噸，資源缺口從3000噸擴大約5.4萬噸，資源自給率低于5%。通過大量進口鈷礦、鈷濕法冶煉中間品等鈷原料在國內(nèi)冶煉，精煉鈷產(chǎn)量快速增長滿足了國內(nèi)消費需求，但導致了原料缺口達6.8萬噸（圖4）。

（數(shù)據(jù)來源：有色協(xié)會、中國海關）

圖4 1990年以來中國鈷精礦總需求與鈷精礦產(chǎn)量對比

剛果（金）鈷礦企業(yè)中歐美企業(yè)強者恒強，而中國企業(yè)近年也迅速崛起。中國礦產(chǎn)資本于21世紀初開始走進非洲，在夾縫中尋找機會，逐步獲得了部分優(yōu)質(zhì)鈷礦資源。2017年中國海外權益鈷礦產(chǎn)量合計3萬噸，其中88%的海外產(chǎn)量在剛果（金），產(chǎn)量排名前三的企業(yè)依次是洛鉬集團、金川國際和萬寶礦業(yè)。

2017年，我國鈷礦產(chǎn)量為2000噸，再生鈷產(chǎn)量為5000噸，海外權益鈷礦產(chǎn)量為3萬噸，綜合來看鈷資源缺口仍有1.9萬噸。

 

3、全球及中國鈷資源需求預測結果及分析

3.1 需求預測方法選擇

相比銅、鋁、鉛、鋅等大宗金屬，鈷消費量小，消費歷史尚無完整的人均消費軌跡，所以本文采用終端部門消費法，根據(jù)主要應用領域的歷史消費和發(fā)展趨勢預測未來鈷需求。鈷應用領域廣泛，隨著科技進步存在跳躍式增長或被替代的可能，因此結合部門消費預測法又對鈷的需求預測分為高、中和低三種情景進行。高情景假定全球經(jīng)濟增長較快，電動汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶動含鈷正極材料大規(guī)模應用；中情景假定未來經(jīng)濟整體發(fā)展穩(wěn)定，各行業(yè)技術無重大突破；低情景假設未來經(jīng)濟發(fā)展緩慢，電動汽車有所發(fā)展但含鈷正極材料逐步被替代。

3.2 數(shù)據(jù)來源與研究思路

3.2.1 數(shù)據(jù)來源

(1)2000—2017年全球和主要消費國家鈷的消費歷史數(shù)據(jù)來源于美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）、日本礦業(yè)經(jīng)濟�。↗OGMEC）和有色金屬工業(yè)協(xié)會。

(2)2011—2017全球及中國鋰電池出貨量數(shù)據(jù)來源于工信部。

(3)2001—2017年中國鈷消費歷史數(shù)據(jù)來源于有色金屬工業(yè)協(xié)會。

3.2.2 研究思路

本文在系統(tǒng)收集全球近十幾年來鈷消費和鋰電池出貨量數(shù)據(jù)的基礎上，探索鈷消費規(guī)律，以解釋影響鈷資源需求的主要因素，根據(jù)中國的實際消費情況，分情景運用部門預測法，對中國鈷需求進行預測。弄清楚未來10年中國鈷需求走勢，對制定中國鈷資源開發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和規(guī)劃布局有著重要的現(xiàn)實意義。

3.3 2025年中國鈷需求預測

高情景下，2025年中國鈷消費量為15萬噸，年均增速13%；中情景下，2025年中國鈷消費量為11萬噸,年均增速9%；低情景下，2025年中國鈷消費量為8萬噸,年均增速5%（圖5）。

圖5 未來中國鈷需求預測情景

結合部門消費預測法中情景主要預測依據(jù)如下：

(1)2017年中國新能源汽車產(chǎn)量接近79.4萬輛�！�“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年中國新能源汽車產(chǎn)量達到200萬輛；2017年4月，工信部、國家發(fā)改委、科技部三部委共同印發(fā)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，明確提出“我國汽車產(chǎn)量仍將保持平穩(wěn)增長，2025年將達到3500萬輛左右，到2025年，新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上”，則2025年中國新能源汽車產(chǎn)銷將達到700萬輛以上。

(2)2017年中國鋰電池出貨量為62千兆瓦時，其中3C類電池出貨量為29.2千兆瓦時，占鋰電池出貨量的47%；動力鋰電池出貨量為28千兆瓦時，占45%；儲能類鋰電池出貨量為4.8千兆瓦時，占8%。預計到2025年，中國鋰電池的總需求量將達357千兆瓦時，其中動力電池為259千兆瓦時（圖6，表1）。

圖6 2012—2025年中國鋰電池出貨量和占全球比例

中國新能源汽車動力鋰電池中NCM類三元電池增長迅速，占比由2015年的27%增至2017年的52%，并且NCM類電池向高鎳低鈷（811）方向發(fā)展，每千兆瓦時對鈷的需求下降，但動力電池總需求量上升，總體還是會帶動鈷需求上漲。預計到2020和2025年，中國新能源汽車對鈷的需求量將分別達1.5萬噸和3.9萬噸（表1）。

 

(3)2017年中國鈷酸鋰產(chǎn)量為5.2萬噸，按每噸鈷酸鋰含鈷0.602噸折算，消費鈷3.13萬噸。隨著3C領域需求進入穩(wěn)定期，按年均增幅3%測算，到2025年中國3C領域?qū)︹挼男枨罅繛?.2萬噸。綜合考慮3C鋰電池、動力鋰電池以及儲能鋰電池需求，預計到2025年中國鋰電池領域鈷需求量達8.1萬噸。

(4)鈷在傳統(tǒng)工業(yè)領域的應用主要集中在超級合金、硬質(zhì)合金、催化劑等行業(yè)，總體來看這些領域技術不易替代。并且隨著“中國制造2025”提出全面提升中國制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平的重大戰(zhàn)略部署，對高端制造材料的研發(fā)會有較大帶動，如飛機發(fā)動機渦輪、空間飛行器、火箭發(fā)動機和軍工等所用到的超級合金、硬質(zhì)合金等，勢必會帶來鈷消費量的增長。這一領域鈷的需求將保持勻速增長，2025年需求量達3.2萬噸。

綜合分析認為，2025年中國鈷需求量可能達到11.1萬噸，其中鋰電池領域需求量為8.1萬噸。

3.4 2025年全球鈷需求預測

全球鈷消費歷史總體呈增長態(tài)勢，主要增長點來自中國，美日歐消費相對平穩(wěn)（圖7）。在中國，3C產(chǎn)品和新能源汽車產(chǎn)量的增長拉動電池消費是鈷消費高速增長的主要因素。美國和歐洲國家鈷主要用于制造超級合金和高端硬質(zhì)合金，行業(yè)發(fā)展平穩(wěn)，對鈷的需求不會有劇烈變化。日本電池行業(yè)發(fā)展成熟，對鈷的需求也表現(xiàn)平穩(wěn)。

（數(shù)據(jù)來源：安泰科、JOGMEC、USGS）

圖7 全球主要鈷消費國家和地區(qū)鈷消費歷史

從主要部門消費看，電池行業(yè)發(fā)展保持高速增長，硬質(zhì)級合金、硬質(zhì)合金和催化劑領域持續(xù)增長，預計到2025年全球鈷需求量為21萬噸，電池仍是第一大消費領域，需求量約13萬噸，占總消費量的62%（表2）。

 

4、結論及建議

(1)國內(nèi)鈷礦供應嚴重短缺。90%的原料依賴進口，鈷資源缺口5.4萬噸，原料缺口達6.8萬噸。隨著需求增長，缺口還將增加。境外鈷礦來源缺乏穩(wěn)定性和可持續(xù)性，安全保障度低。當前海外權益鈷礦產(chǎn)量為3萬噸，仍不能完全彌補我國鈷需求缺口，而且海外權益產(chǎn)量中有88%來自剛果（金）一個國家。

(2)鈷是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要礦產(chǎn)資源，鈷資源的緊缺將會在一定程度上制約我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。應高度重視鈷資源的安全保障問題。

(3)建議積極拓展剛果（金）以外的海外鈷資源配置，如贊比亞、澳大利亞、新喀里多尼亞等國。鼓勵我國加強高品位共生和伴生鈷礦的利用，提高我國銅鎳礦和各種銅礦中伴生鈷綜合評價和綜合利用水平。適時、適量地對鈷資源進行戰(zhàn)略儲備和儲備釋放，保障我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展和“中國制造2025”戰(zhàn)略實施安全。

 

作者信息

王京（1986—），女（布依族），貴州省都勻市人，有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心高級工程師，理學博士，主要從事資源經(jīng)濟和有色金屬資源戰(zhàn)略研究工作。