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名称 战略性关键矿产资源供给安全研究综述与展望
发布机构 科技外事处 索引号 2189234/2020-00303
主题分类 科技发展 文号
发布日期 2020-12-28 主题词

战略性关键矿产资源供给安全研究综述与展望

发布日期:2020-12-28 17:49 信息来源:科技外事处 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

战略性关键矿产资源供给安全研究综述与展望

1引言

矿产资源供给安全问题由来已久。20世纪中叶以来,化石燃料消费量急剧增长,石油在一次能源消费中的比重超过煤炭,跃居一次能源首位,随之而来的石油危机使世界对能源供给安全问题的认识愈加深刻。1974年成立的国际能源署(IEA)将国际原油市场的平稳供给及其价格变化定义为影响国家能源供给安全的核心,强调价格的波动对原油等能源供给的可靠性、稳定性和充足性的影响。受可持续发展议题的影响,矿产资源利用全生命周期内产生的生态环境问题显现,使矿产资源供给安全的内涵和外延逐渐扩展。矿产资源供给安全从传统关注资源利用的可获得性、可接受性、可利用性和可承受性,延伸至生态环境协调与经济社会可持续。但当前关于矿产资源供给安全的定义尚没有形成一致的认识,供给安全评价缺乏统一的标准。

经济全球化的不断深化,新技术革命和产业变革的持续推进,推动了全球矿产资源需求结构的转型,使抢占全球经济制高点和创新能力制高点成为国家核心竞争目标。战略性关键矿产资源作为战略性新兴产业发展的基础,其供给安全受到广泛关注。目前已有多国根据自身新兴产业发展需要,相继发布关键原材料清单。在中国政治、经济、文化、社会正处在历史变革的新时代背景下,以实现伟大梦想为目标,国家战略性关键矿产资源供给安全必须落实共同、综合、合作、可持续的新安全观,为构建人类命运共同体发挥积极作用。战略性关键矿产资源供给安全被赋予了新的内涵,面临更为复杂的风险与不确定性,其影响因素、形成机理与实现路径等问题有待深入探讨。

据此,本文对现有文献进行分析,通过系统梳理已有文献,总结研究进展,重点关注战略性关键矿产资源的内涵及遴选、供给风险评价与预警、供给安全体系优化与政策等问题,指出战略性关键矿产资源供给安全未来的研究方向,进而为保障国家战略性关键矿产资源供给安全提供决策参考。

2战略性关键矿产资源的内涵及遴选

2.1战略性关键矿产资源的内涵

当前对于危机矿产”“关键矿产”“关键金属”“战略性矿产”“战略性新兴产业矿产”“战略性关键矿产”“三稀矿产”“战略性高技术矿产等概念的讨论方兴未艾。对战略性关键矿产资源内涵的分析,首先有必要明确上述概念的联系和区别。危机矿产”“关键矿产关键金属”(Critical Minerals)战略性矿产”(Strategic Minerals)源于美国20世纪30年代末矿物原材料供给储备,其中战略性矿产最早作为一个军事概念提出,关键矿产则概括为受限于国内资源禀赋或生产开采条件,在战争等造成的国家紧急状态下,对国防、工业和居民基本生活需求造成重要影响的矿产资源,因此“关键矿产”包含“战略性矿产”。“战略性新兴产业矿产”与“战略性高技术矿产”则强调与新技术和新材料产业发展有关的重要原材料,“三稀矿产”便是重要的矿种。201611月,自然资源部印发《全国矿产资源规划(2016-2020)》(以下简称为《规划》),全文共出现战略性矿产概念11次,战略性新兴产业矿产概念7次。《规划》共列出24种战略性矿产,包括6种能源矿产、14种金属矿产和4种非金属矿产;战略性新兴产业矿产则是与新兴产业发展息息相关的非常规能源、稀土、铌、钽、锂、品质石墨等。王登红在此基础上将“战略性关键矿产”界定为“用量不大但关键”的战略性矿产资源。

基于上述分析,可以发现目前战略性关键矿产概念较为模糊,无严格统一的界定,不同国家、地区或国际组织基于国家或地区安全、经济发展、产业升级等视角,分别提出了关键矿产”“战略性新兴矿产战略性矿产等概念,它们既相互联系又各有侧重,但核心为满足国防军事需求与实现战略性关键产业良性发展的原材料,其供给具有重要性与脆弱性双重属性。总体来看,战略性关键矿产资源可以定义为事关人类社会持续发展、在关键领域发挥战略性作用的矿产资源,是一个国家或地区主权属性的集中体现,其内涵大致涵盖以下几个方面:第一,与国家或地区高科技产业与新兴产业发展息息相关的关键原材料;第二,本国或地区资源条件优渥,但由于核心开发技术落后,使其处于全球产品价值链下游环节,或由于开发产生的环境负效应过大而采取从国外进口策略,造成对外依存度过高的矿种;第三,本国或地区资源匮乏,导致对外依存度过高或进口集中度过高的矿种;第四,需依据国家或地区发展战略目标、具体市场条件进行动态遴选。

2.2战略性关键矿产资源的遴选

在现有文献中,常见的被纳入关键矿种的资源有57种,其中,稀土(REE)、铂族金属与铟普遍被评为战略性或关键矿种。美国、日本、澳大利亚和欧盟等国家或地区已经从产业发展需求出发,完成了关键矿种选择,对中国战略性关键矿产资源的遴选具有借鉴意义。欧盟从维护欧共体各国整体利益出发,提出了关键原材料目录,以确保能可靠而不受阻碍地获取某些原材。为确保关键矿产资源供应和其供应链的弹性,美国商务部于2019年发布《确保关键矿物安全可靠供应的联邦战略》,将35种矿种确定为关键矿产,其中14100%需要进口的矿种中,从中国进口的有8种。作为贫矿国的日本于2009年提出了稀有金属确保战略,以应对供给中断造成的潜在风险,并优选出31种关键矿种。而澳大利亚作为世界矿产资源主要供给国,提出的关键矿产战略则致力于改善澳大利亚矿业投资环境,以占据在关键矿产原材料和精炼市场的优势地位。澳大利亚将关键矿产分为3类,即一类7种(铂族元素、锆、铬、钴、镍、稀土元素、铜)、二类15种(铋、氦、锂、锰、钼、铍、铌、石墨、钛、钽、锑、钍、钨、锡、铟)、三类12种(钡、碲、钒、氟、镉、汞、镓、铼、砷、锶、硒、锗)。当前国家一级的关键矿产清单如图1,其中铋、铂、锑等21种矿产均被美日澳列入清单之中。与传统大宗矿产相比,上述21种矿种均符合用量不大但关键的定义,且由于世界新能源、新材料、新技术等战略性关键产业的发展,其有效供给被认为是满足战略性关键产业安全的基础。

进一步,对现有关键矿产遴选结果与指标体系进行归纳整理的结果。目前有关关键矿产评价方法主要从供应风险、脆弱性和生态风险3个视角出发,通过构建复合指数或矩阵实现矿产资源关键性评价。供给风险维度不仅强调资源禀赋条件,也关注地质技术条件、可供性、资源再生利用和地缘政治等因素对供给有效性的影响;脆弱性维度测度在当前技术水平与利用情形下,供给中断发生的可能性及影响;生态风险则包含环境效益评估、环境政策实施效果评价。如Erdmann等从资源禀赋、未来供需缺口、产业需求、替代性资源及其替代成本等维度评价关键矿产。Georges借鉴欧盟的关键矿产评价方法,从可替代性、经济重要性和风险测度维度评价了锂矿资源对法国的战略性意义。Masoudi等主要基于地缘政治视角分析了伊朗萤石的战略性。Teresa则从供给来源的多样性视角比较了关键矿种选择的测度方法。

总体来看,战略性关键矿产资源的遴选目前没有统一指标与标准,对每个国家或地区而言,由于资源禀赋、资源需求及产业发展诉求不同,矿产资源的重要性与脆弱性存在明显差异,需要结合国家或地区发展实际从动态角度对战略性关键矿产资源进行科学遴选。

3战略性关键矿产资源供给风险评价与预警

3.1战略性关键矿产资源供给风险评价

传统矿产资源供给风险评价的落脚点是确保矿产资源供给稳定性。由于矿产资源在全生命周期内与社会、经济和环境等相互联系且相互作用,使得这个定义变得复杂。因此,矿产资源供给风险不仅涉及供给的可得性和生产安全,而且与经济、社会、环境甚至政治紧密相关。矿产资源风险涉及的因素较多,通过建立风险评价模型可以对风险来源、关键因素、备选策略等进行科学分析。当前矿产资源供给风险评价指标的选择关注风险来源和供给中断的可能性,指标的选择标准遵循透明性、全面性、可比性和实用性等原则。欧美日等国家对矿产资源供给风险评价关注较早,经过多年的发展,形成了各具特色的矿产资源供给风险评价模型与方法,常见的矿产资源供给风险评价指标如表2所示,主要涉及地质风险、技术风险、经济风险、地缘政治风险、规制风险和社会风险。

近年来,国内学者在矿产资源供给风险评价方面也进行了较多探索。例如,张所续研究了矿产资源储备与供给风险的关系;王昶等将矿产资源供给风险分解为供给过程、经济风险和生态风险3个子系统;龙如银等指出矿产资源供给风险可以归纳为经济风险、生态风险、社会风险和国际风险4个维度,且4个维度相互影响,表现出一定的系统性。严筱等将PSR模型引入矿产资源风险的影响要素中,设置压力指标、状态指标和响应指标,构建矿产资源供给风险评价体系;朱永光等使用引力模型测度了战略性矿产资源的国际贸易风险;余敬等从数量、质量、时间、空间等维度建立了矿产资源供给风险概念框架与评价体系,评价了2001-2014年中国11种重要矿产资源的供给风险状况;朱学红等从信息可替代视角构建了有色金属产业的安全指标,并对中国有色金属产业2001-2016年的供给风险状况进行了评估。

从现有文献看,传统矿产资源供给风险评价主要集中在大宗矿产资源,考虑到大部分战略性关键矿产资源,如铟、镓、锗等,或是品位甚低,或是矿石类型更复杂,且存在共伴生属性,在资源风险、经济技术风险、生态环境风险等方面均具有更强的模糊性与不确定性,战略性关键矿产资源供给风险评价必将更加富有挑战性,如何改进或拓展现有评价模型显得尤为必要。

3.2战略性关键矿产资源供给预警研究

基于供给风险评价的安全预警机制研究也取得了重要进展。Knobloch等指出,脆弱性是矿产资源供给风险预警的基础。矿产资源供应市场易受多种因素的影响,且这些因素很大程度上不受单个国家或组织的控制,因此在脆弱性评价中,“敏感性”“适应能力”对特定系统具有内生性,而“暴露”显示的不安全基本与系统无关。但Erdman等认为内部和外部的各种随机风险都可能导致供应中断,使系统暴露。还有研究认为供应链的复杂性使政府和企业面临更大的随机供应中断风险。

战略性关键矿产资源品种繁多,特别是一些稀有金属、稀土矿产,利用方式、利用前景不好确定,资源供应国集中,需求模型建立困难,供求缺口难以预估,加上环境因素和国际竞争,风险评估模型和预警机制建立困难较大。近年来,一些专家借鉴大宗矿产资源风险评价和预警方法,建立了战略性关键矿产资源供给风险评估和预警机制,可为进一步研究提供借鉴。

尽管大量研究为矿产资源供给风险评价与预警搭建了一个相对完整的分析框架,但是由于存在指标量化困难以及资源异质性等问题,战略性关键矿产资源供给风险评价模型的建立面临诸多挑战。尤其是如何结合新时代背景下战略性关键矿产资源的市场风险、技术风险、产业风险、环境风险等构建动态安全评价模型与预警机制,显得尤为重要。

4战略性关键矿产资源供给安全体系优化与政策响应

4.1战略性关键矿产资源供给安全体系优化策略

全球经济失衡和由其导致的竞争恶化对战略性关键矿产资源供给安全体系造成了重大冲击,只有采取更加强有力的举措才能保障资源供给安全。Hilpert等的研究显示,一国奉行的矿产资源安全战略不仅取决于其资源禀赋、生产、消费和产业结构,更是防范风险的历史总结与国家利益的集中体现。如Bartekova等分析了全球5个稀土贸易国的供给战略,结果显示各国在保证稀土稳定供给这一共同目标下的供给安全体系优化重点并不相同:美国通过提高创新能力保证稀土供给稳定;欧洲和日本则是利用资源外交,同时日本也重视国外供应多元化和回收与研发环节;中国在两个市场持续实施供给多元化战略时,也在加大资源储备实现资源保护;澳大利亚重视资源外交与国内资源开发。

一般来说,战略性关键矿产资源供给安全要求保证国内资源的控制能力和国外资源的获取能力,现有文献大多集中在供给多元化战略方面,强调增加资源供应的灵活性。供给多元化战略包括进口来源的多元化、运输方式的多元化和资源结构的多元化等3个方面:进口来源的多元化,目的是减少对某个供给国(地区)或者供给路线的过度依赖,以免发生突然供给中断造成的巨大影响,从而对供给风险进行管理;运输方式的多元化强调采用多种方式进行运输,降低运输路线中断造成的风险和损失;资源结构的多元化则是利用研发提高资源替代率,优化资源结构。事实上,大部分矿产资源载体的生产和消费地区因为距离遥远而相互分隔,短时间难以实现替代与大量存储。另一方面,原材料案稀土案争端的浮现,是美国、欧盟和日本等主要发达国家(地区)利用已取得的现行多边贸易体系主导权,倒逼中国敞开优势矿产资源供应的集中体现。随着战略性新兴产业的发展和工业4.0时代的到来,中国的战略性关键矿产消费也将呈现快速增长趋势。在国内资源消费需求强劲和发达经济体不断加紧对中国优势关键矿种争夺的双重压力下,通过全球资源优化配置与完善全球治理体系,是战略性关键矿产资源供给安全体系优化必须关注的重要方面。

4.2战略性关键矿产资源供给安全政策响应

为了应对不同的矿产资源供给风险及其潜在发生概率,现有研究也提出了各类预防策略与应对策略,预防策略包括冗余策略、缓冲策略、套期保值策略、增加容量等,旨在限制供应中断造成的风险;应对策略包括灵活性策略、计划后行动、控制策略、提高响应能力等,旨在快速应对此类中断。其中,作为冗余策略的资源储备,其最优储备方案的确定是大多学者关注的重点,一般运用随机动态规划方法和数值模拟技术,研究资源的最优储备规模和最优储备策略。

对应的供给安全政策主要集中在资源保护、环境保护、产业发展和国际贸易等多个方面。借鉴上述政策分类方法,本文对Hilpert等列出的战略性关键矿产资源全球治理工具进行了再分类。与传统大宗矿产资源相比,战略性关键矿产资源成矿地质条件更加特殊,在资源基础、勘查开发利用技术、价格波动等方面具有更强的模糊性、复杂性与不确定性,传统的矿产资源供给安全管理模式显然不适用于这类矿产资源的需要。尤其是在新时代背景下,战略性关键矿产资源是高质量发展、绿色发展的基础,如何在化解资源供给外源风险、维护发展权益的同时,满足现代化经济体系建设和资源环境监管体制改革的内源性需求,是新时代中国战略性关键矿产资源供给安全政策响应面临的重要挑战,也是今后战略性关键矿产资源供给安全体系理论探索的重要方面。

从系统工程思想出发,战略性关键矿产资源供给安全体系优化的核心就是识别战略性关键矿产资源供给风险因素,刻画风险因子的相互作用,评估其对战略性关键矿产供给安全产生的影响。全球治理作为全球化背景下出现的一种新理念与新实践,其实质是治理层级的国际化或全球化,是一种多层级公共产品供给机制。新时代背景下,中国参与全球治理已成为一种必然。从全球治理角度看,中国战略性关键矿产资源安全就是战略性关键矿产资源各类主体间的“优态互利共生”,即以构建矿产资源人类命运共同体为目标,统筹兼顾国家战略性关键矿产资源自身安全与全球资源共同安全,发挥不同类型、不同层次主体的主观能动性,通过投资或贸易上的互惠互利,以提供矿产资源关键性基础设施为手段,以构建全球统一的矿产资源市场为目标,整合各行为主体的利益诉求,实现战略性关键矿产资源可持续发展目标。其中,“优态”指各类型主体实现资源持续发展的生存境况;“互利共生”指各类型主体通过投资或贸易的融合发展实现帕累托改进或最优。伴随全球化进程,“优态互利共生”已逐渐成为世界各国战略性关键矿产资源供给安全政策的潮流与趋势。

5战略性关键矿产资源供给安全研究展望

从世界各国应对战略性关键矿产资源供给安全问题的政策演变来看,其内在动因主要表现为应对突出性黑天鹅属性的供给中断,关键性储备成为一种政策取向。但近年来随着全球化进程的推进,如何防范灰犀牛属性的资源供给风险成为世界各国参与全球治理的一种必然选择。就中国而言,实现降低生态文明建设内源性风险,化解资源供给外源性风险,进而主动融入矿产资源全球治理,是目前中国战略性关键矿产资源供给安全政策面临的重要挑战。为了应对全球化的诸多不确定性,获得经济、社会、技术、政治和环境等目标的一致性,探索能同时促进战略性关键矿产资源供给安全和可持续发展的策略,避免政策只集中于减少进口依赖,还必须考虑战略性关键矿产资源供给安全的地缘政治维度、多元化进口、自主策略、科技革命等的协同效应。据此,未来战略性关键矿产资源供给安全研究,尤其是评价要素的选择方面有必要从以下几个方面加以强化:

(1)加强战略性关键矿产资源供给安全形成机理的多学科交叉研究。综合运用地球系统科学、复杂系统科学、管理科学等理论与方法,科学识别战略性关键矿产资源供给各类影响因素的协同耦合关系,客观描述各因子对战略性关键矿产资源供给的传导机理与调控方式,构建多准则决策优化模型,优化资源供给安全体系。

(2)在战略性关键矿产资源供给风险评价要素的选择上,强化对战略性关键矿产资源全球供给链的跟踪与大数据驱动的影响分析,从国内外市场联系的角度,考察世界资源缺口及区域异质化(供需区域不对称性)、国际矿产资源价格波动、国内资源缺口、经济发展韧性等因素在多大程度上影响国家战略性关键矿产资源供给安全系统的演化。

(3)结合新时代背景,加强战略性关键矿产资源供给安全政策研究,将外部冲击因素和内部产业因素同时纳入资源供给安全政策评估体系,测度开放条件下国际金融资产、国际矿产资源价格波动、汇率波动、国内矿产资源产业竞争力等如何影响国家战略性关键矿产资源供给安全,检测各环节隐藏的脆弱点,综合研判风险来源,并对潜在风险进行预警;模拟分析资源不确定性、技术不确定性、经济影响不确定性以及社会和生态环境影响不确定性等对资源供给安全政策的影响,研判一带一路倡议和中国制造2025、德国工业4.0美国优先等国家或区域战略的实施对战略性关键矿产供给安全的作用效果,动态评估和预测国家战略性关键矿产资源安全。

6结论

本文以战略性关键矿产资源供给安全为研究对象,从战略性关键矿产资源的内涵及遴选、供给风险评价与预警、供给安全体系优化与政策等维度梳理了当前研究进展,得出了以下结论:

(1)不同国家(地区)或国际组织基于国家(地区)安全、经济发展、产业升级等需求,提出了关键矿产“战略性新兴矿产战略性矿产等概念,它们既相互联系又各有侧重,但核心为满足国防军事需求与实现战略性关键产业良性发展。战略性关键矿产供给具有重要性与脆弱性双重属性,需结合国家(地区)发展实际动态遴选战略性关键矿产资源。

(2)当前矿产资源供给风险评价对象主要集中在大宗矿产资源,评价指标主要涉及地质风险、技术风险、经济风险、地缘政治风险、规制风险和社会风险。考虑到大部分战略性关键矿产资源在成矿条件、资源基础、勘查开发利用技术、价格波动等方面具有更强的模糊性、复杂性与不确定性,其供给风险评价模型和预警机制建立困难较大。

(3)现有矿产资源供给安全保障策略的研究集中在实现供给多元化,强调增加资源供应的灵活性。大部分矿产资源的生产和消费地区因为距离遥远而相互分隔,短时间难以实现替代与大量存储。在国内资源消费需求强劲和发达经济体不断加紧对中国优势关键矿种争夺的双重压力下,在化解资源供给外源风险、维护发展权益的同时,满足现代化经济体系建设和资源环境监管体制改革的内源性需求,是中国优化战略性关键矿产资源供给安全体系必须关注的重要方面。

基于上述结论,本文展望了未来战略性关键矿产资源供给安全研究的3个重要方向,即综合运用多学科交叉方法研究供给安全形成机理,基于大数据驱动分析供给风险评价要素,从全球治理视角出发完善战略性关键矿产资源供给安全政策。

摘自《资源科学》2020年第8

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战略性关键矿产资源供给安全研究综述与展望

科技外事处 2020-12-28

战略性关键矿产资源供给安全研究综述与展望

1引言

矿产资源供给安全问题由来已久。20世纪中叶以来,化石燃料消费量急剧增长,石油在一次能源消费中的比重超过煤炭,跃居一次能源首位,随之而来的石油危机使世界对能源供给安全问题的认识愈加深刻。1974年成立的国际能源署(IEA)将国际原油市场的平稳供给及其价格变化定义为影响国家能源供给安全的核心,强调价格的波动对原油等能源供给的可靠性、稳定性和充足性的影响。受可持续发展议题的影响,矿产资源利用全生命周期内产生的生态环境问题显现,使矿产资源供给安全的内涵和外延逐渐扩展。矿产资源供给安全从传统关注资源利用的可获得性、可接受性、可利用性和可承受性,延伸至生态环境协调与经济社会可持续。但当前关于矿产资源供给安全的定义尚没有形成一致的认识,供给安全评价缺乏统一的标准。

经济全球化的不断深化,新技术革命和产业变革的持续推进,推动了全球矿产资源需求结构的转型,使抢占全球经济制高点和创新能力制高点成为国家核心竞争目标。战略性关键矿产资源作为战略性新兴产业发展的基础,其供给安全受到广泛关注。目前已有多国根据自身新兴产业发展需要,相继发布关键原材料清单。在中国政治、经济、文化、社会正处在历史变革的新时代背景下,以实现伟大梦想为目标,国家战略性关键矿产资源供给安全必须落实共同、综合、合作、可持续的新安全观,为构建人类命运共同体发挥积极作用。战略性关键矿产资源供给安全被赋予了新的内涵,面临更为复杂的风险与不确定性,其影响因素、形成机理与实现路径等问题有待深入探讨。

据此,本文对现有文献进行分析,通过系统梳理已有文献,总结研究进展,重点关注战略性关键矿产资源的内涵及遴选、供给风险评价与预警、供给安全体系优化与政策等问题,指出战略性关键矿产资源供给安全未来的研究方向,进而为保障国家战略性关键矿产资源供给安全提供决策参考。

2战略性关键矿产资源的内涵及遴选

2.1战略性关键矿产资源的内涵

当前对于危机矿产”“关键矿产”“关键金属”“战略性矿产”“战略性新兴产业矿产”“战略性关键矿产”“三稀矿产”“战略性高技术矿产等概念的讨论方兴未艾。对战略性关键矿产资源内涵的分析,首先有必要明确上述概念的联系和区别。危机矿产”“关键矿产关键金属”(Critical Minerals)战略性矿产”(Strategic Minerals)源于美国20世纪30年代末矿物原材料供给储备,其中战略性矿产最早作为一个军事概念提出,关键矿产则概括为受限于国内资源禀赋或生产开采条件,在战争等造成的国家紧急状态下,对国防、工业和居民基本生活需求造成重要影响的矿产资源,因此“关键矿产”包含“战略性矿产”。“战略性新兴产业矿产”与“战略性高技术矿产”则强调与新技术和新材料产业发展有关的重要原材料,“三稀矿产”便是重要的矿种。201611月,自然资源部印发《全国矿产资源规划(2016-2020)》(以下简称为《规划》),全文共出现战略性矿产概念11次,战略性新兴产业矿产概念7次。《规划》共列出24种战略性矿产,包括6种能源矿产、14种金属矿产和4种非金属矿产;战略性新兴产业矿产则是与新兴产业发展息息相关的非常规能源、稀土、铌、钽、锂、品质石墨等。王登红在此基础上将“战略性关键矿产”界定为“用量不大但关键”的战略性矿产资源。

基于上述分析,可以发现目前战略性关键矿产概念较为模糊,无严格统一的界定,不同国家、地区或国际组织基于国家或地区安全、经济发展、产业升级等视角,分别提出了关键矿产”“战略性新兴矿产战略性矿产等概念,它们既相互联系又各有侧重,但核心为满足国防军事需求与实现战略性关键产业良性发展的原材料,其供给具有重要性与脆弱性双重属性。总体来看,战略性关键矿产资源可以定义为事关人类社会持续发展、在关键领域发挥战略性作用的矿产资源,是一个国家或地区主权属性的集中体现,其内涵大致涵盖以下几个方面:第一,与国家或地区高科技产业与新兴产业发展息息相关的关键原材料;第二,本国或地区资源条件优渥,但由于核心开发技术落后,使其处于全球产品价值链下游环节,或由于开发产生的环境负效应过大而采取从国外进口策略,造成对外依存度过高的矿种;第三,本国或地区资源匮乏,导致对外依存度过高或进口集中度过高的矿种;第四,需依据国家或地区发展战略目标、具体市场条件进行动态遴选。

2.2战略性关键矿产资源的遴选

在现有文献中,常见的被纳入关键矿种的资源有57种,其中,稀土(REE)、铂族金属与铟普遍被评为战略性或关键矿种。美国、日本、澳大利亚和欧盟等国家或地区已经从产业发展需求出发,完成了关键矿种选择,对中国战略性关键矿产资源的遴选具有借鉴意义。欧盟从维护欧共体各国整体利益出发,提出了关键原材料目录,以确保能可靠而不受阻碍地获取某些原材。为确保关键矿产资源供应和其供应链的弹性,美国商务部于2019年发布《确保关键矿物安全可靠供应的联邦战略》,将35种矿种确定为关键矿产,其中14100%需要进口的矿种中,从中国进口的有8种。作为贫矿国的日本于2009年提出了稀有金属确保战略,以应对供给中断造成的潜在风险,并优选出31种关键矿种。而澳大利亚作为世界矿产资源主要供给国,提出的关键矿产战略则致力于改善澳大利亚矿业投资环境,以占据在关键矿产原材料和精炼市场的优势地位。澳大利亚将关键矿产分为3类,即一类7种(铂族元素、锆、铬、钴、镍、稀土元素、铜)、二类15种(铋、氦、锂、锰、钼、铍、铌、石墨、钛、钽、锑、钍、钨、锡、铟)、三类12种(钡、碲、钒、氟、镉、汞、镓、铼、砷、锶、硒、锗)。当前国家一级的关键矿产清单如图1,其中铋、铂、锑等21种矿产均被美日澳列入清单之中。与传统大宗矿产相比,上述21种矿种均符合用量不大但关键的定义,且由于世界新能源、新材料、新技术等战略性关键产业的发展,其有效供给被认为是满足战略性关键产业安全的基础。

进一步,对现有关键矿产遴选结果与指标体系进行归纳整理的结果。目前有关关键矿产评价方法主要从供应风险、脆弱性和生态风险3个视角出发,通过构建复合指数或矩阵实现矿产资源关键性评价。供给风险维度不仅强调资源禀赋条件,也关注地质技术条件、可供性、资源再生利用和地缘政治等因素对供给有效性的影响;脆弱性维度测度在当前技术水平与利用情形下,供给中断发生的可能性及影响;生态风险则包含环境效益评估、环境政策实施效果评价。如Erdmann等从资源禀赋、未来供需缺口、产业需求、替代性资源及其替代成本等维度评价关键矿产。Georges借鉴欧盟的关键矿产评价方法,从可替代性、经济重要性和风险测度维度评价了锂矿资源对法国的战略性意义。Masoudi等主要基于地缘政治视角分析了伊朗萤石的战略性。Teresa则从供给来源的多样性视角比较了关键矿种选择的测度方法。

总体来看,战略性关键矿产资源的遴选目前没有统一指标与标准,对每个国家或地区而言,由于资源禀赋、资源需求及产业发展诉求不同,矿产资源的重要性与脆弱性存在明显差异,需要结合国家或地区发展实际从动态角度对战略性关键矿产资源进行科学遴选。

3战略性关键矿产资源供给风险评价与预警

3.1战略性关键矿产资源供给风险评价

传统矿产资源供给风险评价的落脚点是确保矿产资源供给稳定性。由于矿产资源在全生命周期内与社会、经济和环境等相互联系且相互作用,使得这个定义变得复杂。因此,矿产资源供给风险不仅涉及供给的可得性和生产安全,而且与经济、社会、环境甚至政治紧密相关。矿产资源风险涉及的因素较多,通过建立风险评价模型可以对风险来源、关键因素、备选策略等进行科学分析。当前矿产资源供给风险评价指标的选择关注风险来源和供给中断的可能性,指标的选择标准遵循透明性、全面性、可比性和实用性等原则。欧美日等国家对矿产资源供给风险评价关注较早,经过多年的发展,形成了各具特色的矿产资源供给风险评价模型与方法,常见的矿产资源供给风险评价指标如表2所示,主要涉及地质风险、技术风险、经济风险、地缘政治风险、规制风险和社会风险。

近年来,国内学者在矿产资源供给风险评价方面也进行了较多探索。例如,张所续研究了矿产资源储备与供给风险的关系;王昶等将矿产资源供给风险分解为供给过程、经济风险和生态风险3个子系统;龙如银等指出矿产资源供给风险可以归纳为经济风险、生态风险、社会风险和国际风险4个维度,且4个维度相互影响,表现出一定的系统性。严筱等将PSR模型引入矿产资源风险的影响要素中,设置压力指标、状态指标和响应指标,构建矿产资源供给风险评价体系;朱永光等使用引力模型测度了战略性矿产资源的国际贸易风险;余敬等从数量、质量、时间、空间等维度建立了矿产资源供给风险概念框架与评价体系,评价了2001-2014年中国11种重要矿产资源的供给风险状况;朱学红等从信息可替代视角构建了有色金属产业的安全指标,并对中国有色金属产业2001-2016年的供给风险状况进行了评估。

从现有文献看,传统矿产资源供给风险评价主要集中在大宗矿产资源,考虑到大部分战略性关键矿产资源,如铟、镓、锗等,或是品位甚低,或是矿石类型更复杂,且存在共伴生属性,在资源风险、经济技术风险、生态环境风险等方面均具有更强的模糊性与不确定性,战略性关键矿产资源供给风险评价必将更加富有挑战性,如何改进或拓展现有评价模型显得尤为必要。

3.2战略性关键矿产资源供给预警研究

基于供给风险评价的安全预警机制研究也取得了重要进展。Knobloch等指出,脆弱性是矿产资源供给风险预警的基础。矿产资源供应市场易受多种因素的影响,且这些因素很大程度上不受单个国家或组织的控制,因此在脆弱性评价中,“敏感性”“适应能力”对特定系统具有内生性,而“暴露”显示的不安全基本与系统无关。但Erdman等认为内部和外部的各种随机风险都可能导致供应中断,使系统暴露。还有研究认为供应链的复杂性使政府和企业面临更大的随机供应中断风险。

战略性关键矿产资源品种繁多,特别是一些稀有金属、稀土矿产,利用方式、利用前景不好确定,资源供应国集中,需求模型建立困难,供求缺口难以预估,加上环境因素和国际竞争,风险评估模型和预警机制建立困难较大。近年来,一些专家借鉴大宗矿产资源风险评价和预警方法,建立了战略性关键矿产资源供给风险评估和预警机制,可为进一步研究提供借鉴。

尽管大量研究为矿产资源供给风险评价与预警搭建了一个相对完整的分析框架,但是由于存在指标量化困难以及资源异质性等问题,战略性关键矿产资源供给风险评价模型的建立面临诸多挑战。尤其是如何结合新时代背景下战略性关键矿产资源的市场风险、技术风险、产业风险、环境风险等构建动态安全评价模型与预警机制,显得尤为重要。

4战略性关键矿产资源供给安全体系优化与政策响应

4.1战略性关键矿产资源供给安全体系优化策略

全球经济失衡和由其导致的竞争恶化对战略性关键矿产资源供给安全体系造成了重大冲击,只有采取更加强有力的举措才能保障资源供给安全。Hilpert等的研究显示,一国奉行的矿产资源安全战略不仅取决于其资源禀赋、生产、消费和产业结构,更是防范风险的历史总结与国家利益的集中体现。如Bartekova等分析了全球5个稀土贸易国的供给战略,结果显示各国在保证稀土稳定供给这一共同目标下的供给安全体系优化重点并不相同:美国通过提高创新能力保证稀土供给稳定;欧洲和日本则是利用资源外交,同时日本也重视国外供应多元化和回收与研发环节;中国在两个市场持续实施供给多元化战略时,也在加大资源储备实现资源保护;澳大利亚重视资源外交与国内资源开发。

一般来说,战略性关键矿产资源供给安全要求保证国内资源的控制能力和国外资源的获取能力,现有文献大多集中在供给多元化战略方面,强调增加资源供应的灵活性。供给多元化战略包括进口来源的多元化、运输方式的多元化和资源结构的多元化等3个方面:进口来源的多元化,目的是减少对某个供给国(地区)或者供给路线的过度依赖,以免发生突然供给中断造成的巨大影响,从而对供给风险进行管理;运输方式的多元化强调采用多种方式进行运输,降低运输路线中断造成的风险和损失;资源结构的多元化则是利用研发提高资源替代率,优化资源结构。事实上,大部分矿产资源载体的生产和消费地区因为距离遥远而相互分隔,短时间难以实现替代与大量存储。另一方面,原材料案稀土案争端的浮现,是美国、欧盟和日本等主要发达国家(地区)利用已取得的现行多边贸易体系主导权,倒逼中国敞开优势矿产资源供应的集中体现。随着战略性新兴产业的发展和工业4.0时代的到来,中国的战略性关键矿产消费也将呈现快速增长趋势。在国内资源消费需求强劲和发达经济体不断加紧对中国优势关键矿种争夺的双重压力下,通过全球资源优化配置与完善全球治理体系,是战略性关键矿产资源供给安全体系优化必须关注的重要方面。

4.2战略性关键矿产资源供给安全政策响应

为了应对不同的矿产资源供给风险及其潜在发生概率,现有研究也提出了各类预防策略与应对策略,预防策略包括冗余策略、缓冲策略、套期保值策略、增加容量等,旨在限制供应中断造成的风险;应对策略包括灵活性策略、计划后行动、控制策略、提高响应能力等,旨在快速应对此类中断。其中,作为冗余策略的资源储备,其最优储备方案的确定是大多学者关注的重点,一般运用随机动态规划方法和数值模拟技术,研究资源的最优储备规模和最优储备策略。

对应的供给安全政策主要集中在资源保护、环境保护、产业发展和国际贸易等多个方面。借鉴上述政策分类方法,本文对Hilpert等列出的战略性关键矿产资源全球治理工具进行了再分类。与传统大宗矿产资源相比,战略性关键矿产资源成矿地质条件更加特殊,在资源基础、勘查开发利用技术、价格波动等方面具有更强的模糊性、复杂性与不确定性,传统的矿产资源供给安全管理模式显然不适用于这类矿产资源的需要。尤其是在新时代背景下,战略性关键矿产资源是高质量发展、绿色发展的基础,如何在化解资源供给外源风险、维护发展权益的同时,满足现代化经济体系建设和资源环境监管体制改革的内源性需求,是新时代中国战略性关键矿产资源供给安全政策响应面临的重要挑战,也是今后战略性关键矿产资源供给安全体系理论探索的重要方面。

从系统工程思想出发,战略性关键矿产资源供给安全体系优化的核心就是识别战略性关键矿产资源供给风险因素,刻画风险因子的相互作用,评估其对战略性关键矿产供给安全产生的影响。全球治理作为全球化背景下出现的一种新理念与新实践,其实质是治理层级的国际化或全球化,是一种多层级公共产品供给机制。新时代背景下,中国参与全球治理已成为一种必然。从全球治理角度看,中国战略性关键矿产资源安全就是战略性关键矿产资源各类主体间的“优态互利共生”,即以构建矿产资源人类命运共同体为目标,统筹兼顾国家战略性关键矿产资源自身安全与全球资源共同安全,发挥不同类型、不同层次主体的主观能动性,通过投资或贸易上的互惠互利,以提供矿产资源关键性基础设施为手段,以构建全球统一的矿产资源市场为目标,整合各行为主体的利益诉求,实现战略性关键矿产资源可持续发展目标。其中,“优态”指各类型主体实现资源持续发展的生存境况;“互利共生”指各类型主体通过投资或贸易的融合发展实现帕累托改进或最优。伴随全球化进程,“优态互利共生”已逐渐成为世界各国战略性关键矿产资源供给安全政策的潮流与趋势。

5战略性关键矿产资源供给安全研究展望

从世界各国应对战略性关键矿产资源供给安全问题的政策演变来看,其内在动因主要表现为应对突出性黑天鹅属性的供给中断,关键性储备成为一种政策取向。但近年来随着全球化进程的推进,如何防范灰犀牛属性的资源供给风险成为世界各国参与全球治理的一种必然选择。就中国而言,实现降低生态文明建设内源性风险,化解资源供给外源性风险,进而主动融入矿产资源全球治理,是目前中国战略性关键矿产资源供给安全政策面临的重要挑战。为了应对全球化的诸多不确定性,获得经济、社会、技术、政治和环境等目标的一致性,探索能同时促进战略性关键矿产资源供给安全和可持续发展的策略,避免政策只集中于减少进口依赖,还必须考虑战略性关键矿产资源供给安全的地缘政治维度、多元化进口、自主策略、科技革命等的协同效应。据此,未来战略性关键矿产资源供给安全研究,尤其是评价要素的选择方面有必要从以下几个方面加以强化:

(1)加强战略性关键矿产资源供给安全形成机理的多学科交叉研究。综合运用地球系统科学、复杂系统科学、管理科学等理论与方法,科学识别战略性关键矿产资源供给各类影响因素的协同耦合关系,客观描述各因子对战略性关键矿产资源供给的传导机理与调控方式,构建多准则决策优化模型,优化资源供给安全体系。

(2)在战略性关键矿产资源供给风险评价要素的选择上,强化对战略性关键矿产资源全球供给链的跟踪与大数据驱动的影响分析,从国内外市场联系的角度,考察世界资源缺口及区域异质化(供需区域不对称性)、国际矿产资源价格波动、国内资源缺口、经济发展韧性等因素在多大程度上影响国家战略性关键矿产资源供给安全系统的演化。

(3)结合新时代背景,加强战略性关键矿产资源供给安全政策研究,将外部冲击因素和内部产业因素同时纳入资源供给安全政策评估体系,测度开放条件下国际金融资产、国际矿产资源价格波动、汇率波动、国内矿产资源产业竞争力等如何影响国家战略性关键矿产资源供给安全,检测各环节隐藏的脆弱点,综合研判风险来源,并对潜在风险进行预警;模拟分析资源不确定性、技术不确定性、经济影响不确定性以及社会和生态环境影响不确定性等对资源供给安全政策的影响,研判一带一路倡议和中国制造2025、德国工业4.0美国优先等国家或区域战略的实施对战略性关键矿产供给安全的作用效果,动态评估和预测国家战略性关键矿产资源安全。

6结论

本文以战略性关键矿产资源供给安全为研究对象,从战略性关键矿产资源的内涵及遴选、供给风险评价与预警、供给安全体系优化与政策等维度梳理了当前研究进展,得出了以下结论:

(1)不同国家(地区)或国际组织基于国家(地区)安全、经济发展、产业升级等需求,提出了关键矿产“战略性新兴矿产战略性矿产等概念,它们既相互联系又各有侧重,但核心为满足国防军事需求与实现战略性关键产业良性发展。战略性关键矿产供给具有重要性与脆弱性双重属性,需结合国家(地区)发展实际动态遴选战略性关键矿产资源。

(2)当前矿产资源供给风险评价对象主要集中在大宗矿产资源,评价指标主要涉及地质风险、技术风险、经济风险、地缘政治风险、规制风险和社会风险。考虑到大部分战略性关键矿产资源在成矿条件、资源基础、勘查开发利用技术、价格波动等方面具有更强的模糊性、复杂性与不确定性,其供给风险评价模型和预警机制建立困难较大。

(3)现有矿产资源供给安全保障策略的研究集中在实现供给多元化,强调增加资源供应的灵活性。大部分矿产资源的生产和消费地区因为距离遥远而相互分隔,短时间难以实现替代与大量存储。在国内资源消费需求强劲和发达经济体不断加紧对中国优势关键矿种争夺的双重压力下,在化解资源供给外源风险、维护发展权益的同时,满足现代化经济体系建设和资源环境监管体制改革的内源性需求,是中国优化战略性关键矿产资源供给安全体系必须关注的重要方面。

基于上述结论,本文展望了未来战略性关键矿产资源供给安全研究的3个重要方向,即综合运用多学科交叉方法研究供给安全形成机理,基于大数据驱动分析供给风险评价要素,从全球治理视角出发完善战略性关键矿产资源供给安全政策。

摘自《资源科学》2020年第8