基于物质流的矿产资源安全思考

■ 朱 清/郝 敏/王婉君/陈伟强

（1．中国自然资源经济研究院，北京 101149；2．中国科学院城市环境研究所，福建 厦门 361021）

我国矿产资源消费量巨大，但除煤炭等少数资源外，大多数矿产资源较为贫乏。这导致我国矿产资源对外依存度较高，目前约有20种矿产的进口量位居世界第一。与此同时，我国是全球第一制造业大国、第一工业制成品出口大国。通过将矿产资源转化为工业制成品出口，我国以巨大的矿产资源消耗为代价，满足了国际矿物原料制成品和工业产品的消费需求。总体来看，我国虽是全球化的受益者，但矿产资源匮乏，无法以本国的矿产资源持续支撑全球工业产品的消费，这必然导致我国较高的矿产资源对外依存度。提升资源安全保障程度，宜从全产业链来研究分析，追踪矿产资源的物质流，分析矿产资源在经济系统中的生命周期循环，从产业联动的视角为保障资源安全提供参考建议。

1 我国工业产品供给全球，唯有消费全球矿产资源

1.1 我国向全球供给大量工业产品

1.1.1 我国是世界第一工业大国

根据工业和信息部统计，我国自2009年就已经是全球第一制造业大国。在500余种主要工业产品中，有220多种产量位居世界第一。汽车产量已达2900多万辆，连续9年蝉联世界第一。2018年我国工业增加值规模首次超过30万亿元，继续保持全球第一①光明网，http：//economy.gmw.cn/2019-01/30/content_32437731.htm。。

1.1.2 我国是全球第一工业制成品出口大国

根据国家统计局的通报，我国出口总值由1980年的全球第26位跃升到2009年的全球第1位，已连续10年保持全球货物贸易第一出口国的地位。2017年，我国出口额达2.3万亿美元，占全球份额的12.8%。出口产品结构不断优化。1980年我国工业制成品出口占出口总值不足一半，2000年以后上升到90%以上。其中技术密集型的机电产品逐渐超越劳动密集型的轻纺工业品成为出口主力，其出口额已达8.95万亿元（2017年），占我国货物出口总额的58.4%，高于同期传统劳动密集型产品的比重（20.1%）②改革开放铸就工业辉煌 创新转型做强制造大国——改革开放40年经济社会发展成就系列报告之六，国家统计局网站，http：//www.stats.gov.cn/ztjc/ztfx/ggkf40n/201809/t20180904_1620676.html。。

1.2 我国必然消费全球矿产资源

1.2.1 我国矿产资源消费量巨大

2018年，我国有20多种矿产的消费量占全球消费总量的40%以上。其中，十种有色金属、水泥等矿产品消费量世界第一，铬铁矿、铁矿石、铝、钨、煤炭、铜、钴等消费量占全球一半以上，铅、锌、锡、镍、锂等消费量占全球40%～50%。作为全球第一大矿产品进口国，约有20种矿产的进口量位居世界第一。

1.2.2 制造业和采矿业增长倒挂

在我国工业和制造业快速发展的同时，采矿业却呈现了下滑趋势。2013年至2018年，我国制造业增加值从18.1万亿元增长到26.4万亿元，增加了8.3万亿元，增幅为45.9%；而同期采矿业增加值从2.5万亿元震荡下降到1.8万亿元，减少了0.7万亿元，降幅为28%。矿产资源是工业的粮食和血液。这一增一降，导致了制造业的“粮食”和“血液”短缺，只能通过进口弥补，这也是2013年以来我们许多大宗矿产依存度逐步上升的宏观经济背景。

1.2.3 我国矿产资源对外依存度较高

《2018年国内外油气行业发展报告》数据显示，2018年，我国石油对外依存度升至69.8%，天然气对外依存度升至45.3%。冶金工业规划研究院数据显示，近年铁矿石对外依存度升至88.7%；铜精矿对外依存度超过70%。多种矿产资源总量供给压力较大，资源保障任务非常艰巨。

2 我国消费的矿产资源以产品形式流向国外

从物质流的视角看，我国消费的矿产资源以产品形式流向国外表现在两方面：一是净出口矿物原料制成品，二是净出口工业制成品。受国家统计局统计数据出版时间限制，本文主要采用2018年年鉴公布的数据（2017年数据）。

2.1 我国是全球矿物原料制成品市场的重要供给方

2.1.1 我国净出口大量的矿物原料制成品

2017年，我国非金属矿物制品、钢铁、有色金属制品、金属制品四类矿物原料制成品进出口总额达到2.1万亿元，其中出口1.4万亿元，进口6900亿元。其中，非金属矿物制品、钢铁、金属制品均是净出口，净出口额达到8700亿元（表1）。我国消费的矿产品，一部分也通过加工成矿物原料制成品出口到国外。

表1 我国矿物原料制成品净出口情况

2.1.2 出口的矿物原料制成品呈现结构性差异

一是净出口的矿物原料制成品中，出口额远高于进口额。非金属矿物制品、钢铁、金属制品出口额分别是进口额的2.39倍、2.47倍、5.59倍。

二是净出口的矿物原料制成品以金属制品（不含钢铁）为主。在非金属矿物制品、钢铁、金属制品三种净出口的8700亿元产品中，金属制品占比54.7%，钢铁占比25.8%，非金属矿物制品占比为19.4%，分别排第一、二、三位。

三是有色金属制成品为净进口，缺口较大。2017年，我国净进口了1500多亿元有色金属制成品，进口量是出口量的两倍。国内的产品无法满足需求。

2.2 我国净出口大量的工业制成品

2017年，我国净进口了2.4万亿元的矿产资源初级产品，净出口了6万亿元工业制成品③国家统计局数据显示，2017年，我国出口工业品145335.59亿元，进口工业品85515.72亿元，净出口近6万亿元。。其中，约3万亿元的净出口产品为矿物原料制成品和机械及运输设备，见表2。一般认为，这些都是含矿产资源成分比较高的工业制成品。此外，其余的3.3万亿元工业制成品也消耗了大量矿产资源。

从物质流角度来看，由于工业制成品的大部分原料是矿产资源，出口工业制成品相当于“出口”矿产资源。从物质流角度严格核算工业制成品中包含多少矿产资源，需要做大量具体的工作，本文初步以手机和电动汽车矿产资源含量的相关研究略作说明。

根据美国科罗拉多矿业学院Eric Levonas的研究，美国每年大约有1.3亿部手机被淘汰，总重量约14000吨。每年淘汰的手机包含近2100吨铜、46吨银、3.9吨金、2吨钯和0.04吨铂④https：//mineralseducationcoalition.org/wp-content/uploads/mec_fact_sheet_cell_phone_0.pdf。。英国普利茅斯大学地理与地球环境科学学院研究成果显示，1部iPhone4S手机中，至少包含了23种矿产资源。制造一部手机，需开采10～15公斤的矿石，包括7公斤高级金矿、1公斤典型铜矿、750克典型钨矿和200克典型镍矿。目前，全球每年生产手机超过14亿部，需要消耗的矿石资源量非常巨大（1400万吨～2100万吨）⑤http：//m.sohu.com/a/305577187_814674。。

表2 2017年我国涉矿初级产品及工业制成品进出口情况

全球电动汽车保有量2015年为100万辆，2016年为200万辆，2017年超过300万辆。国际能源署预测，2030年全球电动汽车保有量将达到1.25亿辆，2050年为10亿辆。电动汽车保有量的持续增加会导致锂电池需求量的激增。据估算，2030年，用于锂电池的铜的需求量为210万吨，石墨的需求量为125万吨，镍的需求量为135万吨，锂的需求量为25万吨，钴的需求量为20万吨，锰的需求量为10万吨。

2.3 我国资源消费和工业供给形成全球循环

一是我国为全世界制造工业品，矿产资源以工业品形式流向国外。我国通过消耗矿产资源向全世界提供矿物原料制成品和工业产品，大量的矿产资源通过含矿产品流向国外。

二是我国无法依靠本土矿产支撑全球消费。我国矿产资源匮乏，不可能以本国的矿产资源支撑全球矿产资源消费，我国矿产资源对外依存度高有其合理性。

三是中国制造带来了全球福利。我国丰富的人力资本、广泛的技术积累和门类齐全的工业体系，造就了我国的产业比较优势，进而形成工业和制造业的出口优势。我国的制造业体系的比较优势降低了全球的消费成本，带来了全球福利。

3 铜铝经济系统生命周期分析

梳理所有矿产资源的物质流，需要做大量工作，陈伟强教授（1997）采用物质流分方法，建立了追踪金属全生命周期循环的“存量与流量”模型，开发了长尺度、多流程、多产品的金属存量与流量数据库。本文以铜铝为例，开展探讨。

我国金属消费量巨大，铝、铜金属的产量分别占到世界总产量的54%、35%。但金属矿产资源较为贫乏，多数金属的静态保障年限低于50年，且普遍低于全球平均水平。我国80%以上的铜矿石和40%以上的铝土矿来自进口。这里以铜铝为例，核算全部产品隐含的金属进出口数量以及各生产阶段的流量，并分析我国金属资源的消费现状，以研究国际贸易对我国金属消费的影响。

3.1 金属的生命周期循环特点

金属在经济系统中的生命周期循环可以划分为四个主要的阶段（图1），每个阶段又包含若干子阶段或者流程：

(1)生产阶段，包括矿石开采、冶炼等子流程；

(2)加工与制造阶段，包括金属半成品加工与含金属最终产品的制造两个流程，其中金属半成品的加工又包括铸造、锻轧等子流程；

(3)使用阶段；

(4)废物管理与循环阶段，包括新废料与报废最终产品的回收、废料预处理和再生金属生产三个流程。

在金属的生命周期中，除了使用阶段，每一个生命周期阶段及其子阶段都产生特定的含金属产品。这些含金属产品均能通过国际贸易在国家或区域间流动。除了矿石和加工材的形式，金属资源还可以成品的形式间接出口到其他国家。因此，研究金属资源转移不仅要考虑金属矿石和半成品贸易（对金属的直接需求），更要关注成品中隐含金属的贸易（对金属的间接需求）。为了区分二者，我们把由对金属本身需求而造成的金属进出口称为金属的直接进出口，由对成品需求而造成的金属进出口称为金属的间接进出口。

图1 金属在我国经济系统的全生命周期示意图

3.2 我国是铜铝初级产品净进口国和铜铝成品净出口国

我国是铜铝净进口国，且随着经济的持续增长，铜铝净进口量持续增长，2015年分别达到684.5万吨和978.0万吨（参见图2）。但铜铝资源基本以原材料和半成品形式进口。其中，铜精矿、粗铜、铜废碎料、精炼铜和铜材是我国主要进口的含铜产品，2015年净进口数量分别为396.6、51.3、135.3、344.1和0.4万吨。我国的铜资源主要以成品形式出口，其净出口量在2015年达到243万吨。

我国是铝土矿、氧化铝、铝废料等铝初级产品的净进口国（2015年分别为1537.5万吨、219.7万吨和175.2万吨），是未锻轧铝、铝材和含铝成品的净出口国（2015年分别为30.5万吨、353.6万吨和570.3万吨）。

3.3 国外消费占我国铜铝总消费的较大比例

如前所述，我国的铜铝资源主要以成品形式流向了其他国家或区域。根据金属全生命周期核算框架，2000—2015年间我国累计消费铜、铝金属12.6亿吨和41.1亿吨。其中，国外消费占到总消费量的42.1%和23.7%。

图2 2000—2015年我国铜铝的净进口量（万吨）

出口的铜铝资源中有一半以上是以成品形式出口，见图3、图4。可见，国外消费对我国金属总消费的影响较大。尤其是，多数金属资源以成品形式出口，即间接出口，有较大的隐蔽性。

3.4 含铜和含铝出口成品技术含量不高

分析2015年我国出口的含铜和含铝成品中排名前十的产品。含铜成品主要为：电缆、管道零件、精炼铜制铜箔、交通工具、金属锁、其他导电体、金属制的钩环、成条订书钉以及各种挂锁。含铝成品主要包括：焊条、铝材结构件、汽车车身、铝制器皿、摩托车及其配件、家具、自行车及配件、船及船舶、电线电缆和建筑预制件。显然，出口的含铜成品主要集中在电力和基础设施方面，出口的含铝成品主要为交通工具和建材。这与铜铝的主要用途较为一致。但仍需引起重视的是，我国出口的含铜和含铝成品复杂程度较低，技术含量不高，见图4。

经过以上分析，可以得到以下三点结论：

一是部分金属以原材料、半成品和成品出口，转移形式多样。由铜铝可知，我国主要以金属矿石和金属加工材形式进口金属资源，经过进一步的生产加工后，部分金属以原材料、半成品和成品出口转移到其他国家。

二是铜铝出口转移份额大。我国有一半以上的铜和五分之一以上的铝通过国际贸易转移到其他国家，国外消费对我国金属总消费的影响较大，这无疑给我国金属资源安全带来了挑战。

三是铜铝出口转移以间接形式为主。我国出口的铜铝金属有一半以上以间接形式流向国外，但出口的成品复杂程度较低，技术含量不高。

4 关于矿产资源安全的认识和建议

矿产资源是国民经济发展的物质基础，关乎包括经济安全、社会安全、生态安全等整个经济社会发展体系的安全。仅从资源本身可谈安全，无法从根本上保障资源安全。在政治、经济、社会、文化和生态文明建设“五位一体”的今天，资源的安全已经深深地融入政治、经济、社会、文化的各个方面，必须从更为广阔的角度来讨论资源安全。

4.1 矿产资源安全的定位及形势

一是矿产资源安全应确保我国产业体系平稳运转的安全。我国的产业体系已经融入全球，保障矿产资源安全，就是保障我国产业体系“有米下锅”，不至于巧妇难为无米之炊。同时，在当前世界和平发展的大背景下，我们既不可能仅用我国的资源供给我国的产业，也不可能仅靠我国的资源供给我国国内的产品消费。必须立足国内、放眼全球，用全球的资源供给我国的产业和消费，既满足国内的产品消费，也满足国外的产品消费。用全球的资源支撑我国的生产，用我国的生产满足全球工业产品的消费。这也是当前我们所讨论的常规意义上的资源安全，也是和平发展条件下，必须确保的安全。

图3 2000—2015年我国铜铝出口总量及成品出口量占总消费量比例

图4 2015年我国铜铝十种主要出口成品

二是全球矿产资源储量丰富，供给相对充裕。当前，就全球矿产资源总储量来看，绝大多数矿产资源供给总体能够满足我国实现现代化的消费需求。仅从全球大宗矿产品的价格来看，其走势并没有随着我国经济持续增长而持续提升，而是涨跌互现。

三是单边主义抬头，警惕国外资源供给的风险。如果国际单边主义持续抬头，部分油气和大宗矿产运输通道被截断，国外矿产资源可供性会受到束缚。当全球部分地区的资源不可得时，应考虑从可得地区获取资源供给我国的生产、供应全球的下游产品消费。

4.2 从全产业链构建矿产资源安全体系

一是探采环节充分利用两种资源、两个市场。一方面加大国内高质量矿产资源的勘查开采力度。同时通过“一带一路”建设，加强和沿线国家在资源利用和保护方面的合作，继续完善矿业走出去政策。尤其要创新资源治理模式，在与沿线国家的合作中，要积极承担社会责任，切实为当地人民带来福祉，促进共赢发展。

二是选冶环节提高科技水平，形成产业优势。选冶环节，应该持续淘汰落后产能，避免落后炼铁和炼钢产能、煤炭产能、“地条钢”产能死灰复燃。不断提升选冶技术，夯实矿产资源消费市场，通过占领下游领先地位，形成与上游资源的产业联动。

三是加强矿产资源全产业链的协调联动，做好风险对冲。从矿产资源的勘查开发到消费品生产，形成完整的矿产资源产业链条。利用制造业优势形成对矿产资源安全的联动和风险对冲，构建我国资源进口贸易网络，科学评估资源优势国家对我国工业产品的依赖。力争在矿产资源来源国形成资源进口和工业产品出口的监测和联动机制，通过全球统筹，对冲资源来源风险。同时，大力发展矿业金融，推进矿产品价格波动的风险对冲。

四是加强战略性矿产储备，推进城市矿产的循环利用。对我国紧缺的战略性矿产，做好矿产地储备。对紧缺大宗矿产，要推进低品位矿产开采和冶炼技术攻关。例如铁矿资源，我国的赋存量很多，但是大多数品位低，开发成本高于国外进口价格。对于需求量相对较小的矿产，应通过贸易手段进行储备。加强城市矿产的循环利用，完善城市矿产储备和利用的相关法律法规。

五是深入开展战略矿产资源的物质流研究。对我国矿产资源规划确定的24个战略性矿产，开展矿产资源的物质流研究。会同有关部门设立专项，对战略性矿产从矿石到消费品的物质流动进行研究，厘清战略性矿产的物质流动特点和规律，从终端产品核算我国国内消费的矿产资源，并基于物质流核算进出口的矿产资源物质量，为资源安全政策制定夯实基础。

4.3 加强国内矿产资源的有效供应

一是加大勘查找矿力度，提高矿产资源保障水平。着力加强大宗紧缺矿产，尤其是能源矿产的找矿工作；持续推进高新技术紧缺矿产的找矿工作；进一步加强既有矿山深部找矿工作。争取实现找矿战略新的突破，完成新时代赋予的光荣而艰巨的任务。

二是推进绿色勘查开发，促进资源开发与生态保护兼容。要苦练内功、真抓实干，推进绿色勘查，建设绿色矿山，降低矿产开发对生态环境的扰动，提高矿产的经济可供性。完善保护区内矿业权处置措施，对于保护区内铀矿、地热、矿泉水以及战略矿产的勘查，应在高环境标准下留足空间。

三是鼓励技术研发，提升深部矿产经济可供性。目前，全球深部矿产资源的开发越来越受到重视。且随着科技发展和技术进步，很多1000米以上深度的固体矿产也具有了经济可供性。应通过政策优惠和专项补贴，鼓励技术研发，提升深部矿产的经济可供性。