基于物质流分析下的中国锂资源供应风险评估

导  读

文章基于物质流分析框架建立生产、加工制造、使用和废物管理等四个阶段的中国锂资源供应风险评估体系,对2011—2022年中国锂资源供应风险进行评估。结果显示:2011—2022年中国锂资源供应风险呈现在中风险范围内平稳下降的态势,其中生产阶段国内供应能力有限,供应风险呈现上升趋势;加工制造阶段锂盐供给充足且拥有技术优势,供应风险有所下降;使用阶段受到消费刺激、产业政策、产品质量、可替代性和技术因素等的复合影响,风险值变动幅度不大;废物管理阶段受到经济社会发展和回收率提高影响,风险值降幅明显。基于研究结果,建议未来需建立符合我国实际的锂资源供应风险动态评估机制,提高锂资源保障和生产供应能力,加强锂产业链全方面技术创新,完善相关产业政策,降低我国锂资源供应风险。

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王世一,彭频.基于物质流分析下的中国锂资源供应风险评估[J].中国国土资源经济,2024,37(12):64-76.


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章节目录

CONTENTS

0 引言
1 数据来源与研究方法
2 结果与分析
3 结论与建议



0 引言
人类对于化石燃料的过度使用已经引发了严重的能源和环境危机,为应对上述危机,世界主要经济体纷纷出台相关政策来实现能源结构转型升级。我国在“双碳”目标的推动下,新能源相关产业持续加速发展。我国拥有全球最大的新能源汽车市场,2022年新能源汽车销量达688.7万辆,同比增长93.4%,为促进新能源汽车产业持续向好发展,保障锂资源可持续供应,在《全国矿产资源规划(2016—2020年)》中将锂确立为新兴战略性矿产资源。锂是构成锂离子电池的关键金属元素,除在交通、医药、通信等领域有所应用外,近年来也被广泛应用于动力电池、储能等领域,与锂资源应用相关的行业已成为我国经济发展的重要参与者。因此,厘清我国锂资源历年供应风险的变动情况,探寻供应风险变动的关键因素,对于保障我国锂资源安全供应,促进未来“双碳”目标的达成极为重要。
关于资源安全的相关研究从20世纪70年代就已逐步开始,其中最重要的当属供应安全。近年来,关于矿产资源供应风险的研究逐渐增多,研究对象涉及钴、稀土、铜、镍、铁、铝等金属,对于矿产资源供应风险评价指标体系的研究领域也不断扩展。王昶等从提高新能源汽车关键原材料的供应保障能力角度出发,设计三因素供应风险评估框架,对新能源汽车23种关键原材料的供应风险进行评估,研究认为加强城市矿产的开发利用,有助于降低供应风险。Helbig等提出了四维度评估体系,以锂电池和薄膜型太阳能电池为研究对象,从供应减少、需求增加、集中风险、政治风险四个维度对关键原材料的供应风险进行综合评估,研究发现关键原材料中锂和钴的供应风险处于较高水平。廖秋敏等基于资源开采安全、国内供需安全、进口市场安全、资源国稳定程度四个维度建立中国锂资源供应风险评价体系,研究结果表明中国锂资源的供应风险值波动较大,供应安全状况有着继续恶化的可能。
通过对相关文献的梳理,发现近年来专家学者对于矿产资源供应风险的研究持续加深,相关研究成果为本文奠定了良好的理论基础,但仍存在以下不足:第一,锂资源是新兴战略性矿产资源,对锂资源供应风险的研究成果相对较少,评估视角较为单一,从整个产业链视角进行系统性多阶段集成评估较少;第二,评价指标的选取更侧重于综合风险,对矿产资源从开采、加工制造、消费贸易、废物管理单阶段的适用性不强;第三,建立的评价指标体系往往应用在多个矿产资源,缺乏针对性。物质流分析(material flow analysis,MFA)是依据质量守恒定律,针对一个系统(产品系统、经济系统、社会系统等)物质和能量的输入、迁移、转化、输出进行定量化分析和评价的方法。鉴于上述问题,本文利用物质流分析框架将锂资源的代谢过程进行阶段划分,依据各阶段特点和相关研究成果采用德尔菲法选取评估指标并收集大量数据,最后将各阶段供应风险评估指标进行综合集成得到锂资源供应风险评估体系,以期进一步完善锂资源供应风险相关研究成果,并为锂相关产业提供具有针对性的风险量化数据支持,促进我国锂相关产业可持续发展。


1 数据来源与研究方法
1.1 数据来源
本文的数据可分为生产数据、加工制造数据、使用数据、废物管理数据、评估数据,主要来源有统计年鉴、锂行业协会、产业研究院、官方贸易信息网站等官方统计数据和文献、报告、新闻报道等调研数据,核算过程中优先使用官方统计数据,其次是调研数据,对于缺失数据通过收集当年锂相关产品的消费结构,根据比例进行估算或结合已有数据采用线性插值法进行拟合,具体数据来源如表1所示,2011—2022年锂产品消费结构如表2所示。
1.2 锂资源物质流分析框架的构建
锂元素在流动的不同阶段参与我国锂资源的供应,参与供应的形式也不尽相同,因此本文中锂资源供应的含义不局限于开采的锂矿石和含锂卤水,也包括通过贸易流入到加工制造阶段的初级锂盐,以及消费阶段的主要含锂产品贸易和废物管理阶段回收的锂资源。本文时间边界定义为2011—2022年,空间边界定义为中国内地(大陆),不包括港澳台地区,并将整个锂资源流动过程划分为生产、加工制造、使用和废物管理阶段,如图1所示。碳酸锂是加工成为其他锂盐和锂产品的基础性原料,因此单位统一为一万吨碳酸锂当量(万t LCE),下文中单位如不做特殊说明万t均代指万t LCE,具体换算系数见表3。
锂资源各流动阶段均遵循质量守恒定律,流量方程表示为:
式(1)中,l为锂资源流动的不同阶段;t为时间边界中的某一年;为第t年l阶段中从上一阶段传输过来的流量;为第tl阶段进口量;为第t年l阶段传输到下一阶段的流量;为第tl阶段产品的出口量;为第t年l阶段流入环境中的损失量。
1.3 锂资源供应风险评估模型构建
耶鲁大学Graedel团队开发了一套全面且成熟的矿产资源中长期评估方法,为保证评估体系的普适性和评估结果的科学性,对各评价指标采取平均赋权的方法确定权重,将风险值压缩至0~100的范围内并进行风险等级划分,同时还针对各指标开发了相应的风险值换算方法。此后Helbig等在此基础上进一步丰富评估指标体系和风险值换算方法,并对评估指标体系的稳健性进行了检验。故本文在Helbig等的矿产资源供应风险评估指标体系的基础上,综合之前研究人员的成果,采用德尔菲法咨询矿产资源安全管理领域的相关专家,同时结合中国锂资源的代谢特点和MFA思路对原有评估体系进行重新划分和拓展,建立基于MFA的锂资源供应风险评估体系,研究评估我国锂资源供应风险。
首先,依据锂资源物质流分析框架将供应风险评估阶段划分为生产、加工制造、使用、废物管理四个阶段。生产阶段供应能力主要是国内矿产资源的保障能力,评估指标选取储量静态范围、伴生金属依赖性、政策感知指数、国家集中度等指标。加工制造阶段的锂资源供应除生产阶段的国内供应外,还包括通过贸易手段获取的国外供应,并且加工制造过程中通过残次品回收的锂资源也是重要的供应源,因此本文选取初级锂盐净进口依赖性和加工制造阶段回收率作为评估指标。使用阶段主要考虑产品市场、产业政策、经济性和技术需求等因素,这些因素通过刺激下游锂相关产品的需求进而影响上游锂资源的供应,因此本文在可替代性和未来技术需求指标的基础上添加经济重要性、产业政策和产品质量。在废物管理阶段,对含锂废物进行回收利用也是锂资源供应的重要来源,含锂废物的回收率和消费者的环保意识对于锂资源的回收影响较大,故本文采用回收率和人类发展指数指标。此评估体系充分考虑锂资源供应在每个阶段的特点和实际情况,并且也考虑了政策变动、技术发展进步等因素所引起的供给波动,最后共确定13个评估指标,对中国锂资源供应风险进行分项评估。通过与专家研讨分析认为,锂资源全生命周期的生产、加工制造、使用和废物管理阶段联系紧密且代谢较为复杂,为确保评估体系的普适性,故本文采用了耶鲁大学Graedel团队的赋权方法,对各指标和阶段均进行平均赋权,通过将换算后的风险值和权重层层聚合,最终得到中国锂资源供应风险评估结果,并根据风险等级划分对我国锂资源供应风险进行动态分析。
本文锂资源供应风险值换算借鉴了耶鲁大学Graedel团队的方法,其核心是将正向指标(对供应风险起促进作用)按照其取值范围乘以相应数值转换至[0,100]范围之内,负向指标(对供应风险起抑制作用)则进行逆向转化处理从而转换至[0,100]范围之内,然后通过加权平均,最终将评估结果统一转化为[0,100]的范围之内,从而有利于进行风险等级的划分和供应风险分析。
中国锂资源供应风险评估框架如图2所示,阶段划分及各指标含义、风险值计算方法、数据来源如下。
1.3.1 生产阶段
(1)储量静态范围。储量静态范围(SR)为矿产的国内储量和年初级生产量的比值,其深层次含义为进一步开采矿产资源所带来的市场压力,因此储量静态范围与供应风险成反比。
S1=100-0.2SR-0.008(SR)2        (2)
式(2)按照Graedel团队开发的换算方法将原始指标进行逆向处理,使数值升高,供应风险越大;S1为将SR原始指标转换为[0,100]范围内的结果;SR为储量静态范围原始数据,数据来源于USGS。
(2)政策感知指数。政策感知指数(PPI)是包括矿产资源勘探有关的政策法规和规章制度的综合性指标,政策感知指数的取值范围是0~100,数值越高表明该国家或地区的矿产资源政策潜力越高,越有利于矿产资源的勘探开发,因此政策感知指数与供应风险成反比。
S2=100-PPI                                 (3)
式(3)中,PPI的数值分布范围是0~100,通过对其逆向处理,使数值升高,供应风险越大;S2为将原始PPI指标转换为[0,100]范围内的结果;PPI代表政策感知指数原始数据,该数据来源于弗雷泽研究所矿业公司年度调查。
(3)伴生金属依赖性。在自然界中,许多矿产并不能单独进行开采,通常都会伴生于其他矿产。伴生金属依赖性(BPD)指的是在一种或多种主体矿开采的过程中,某金属作为副产品的获得程度,表示方式为副产品金属产量占主矿开采量的百分比。在新能源领域,许多伴生金属的回收利用率较低,因此伴生金属依赖性与供应风险成正比。
S3=BPD×100                           (4)
式(4)中,BPD的数值分布范围是0~1,通过乘以相应系数从而转化至0~100范围;S3为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;BPD代表伴生金属依赖性原始数据,该数据来源于Nassar等。
(4)国家集中度。不同金属在全球范围内的资源禀赋不同,资源禀赋较差的国家往往面临更大的供应风险。本文借鉴黄健柏等人的方法,采用赫芬达尔—赫希曼指数(Herfindahl-Hirschman Index)来形容矿产在矿产生产国的国家集中程度。国家集中度(HHI)的计算方法是将某种矿产在各个国家的生产量占比平方后求和,该指数越大,表示在出现国际局势动荡等不确定性事件后,矿产资源供应受限的风险越高。为便于数据处理,此处采用美国司法部制定的标准,HHI最小值为0,最大值为10000,其实质是在计算过程中乘10000,因此本文HHI变化范围是0~10000。
S4=17.50ln(HHI)-61.18                  (5)
式(5)按照Graedel团队开发的方法对HHI进行换算,S4为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;HHI代表锂资源供应国国家集中度原始数据,该数据来源于USGS。
1.3.2 加工制造阶段
(1)初级锂盐净进口依赖性。初级锂盐净进口依赖性(PLiSnid)指的是加工制造阶段中所使用的净进口的初级锂盐与表观消费的比率,反映了加工制造阶段某国对从其他国家进口的初级锂盐的依赖性。初级锂盐净进口依赖性越大,表明该阶段锂资源供给受到国外影响较大,因此初级锂盐净进口依赖性与供应风险成正比。
S5=PLiSnid=(NI/AC)×100                (6)
式(6)中,NI/AC的数值分布范围是0~1,通过乘以相应系数从而转化至0~100范围;S5为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;NI代表净进口原始数据,AC代表表观消费量原始数据,该数据来源于物质流分析核算数据。
(2)加工制造阶段回收率。加工制造阶段回收率(PMEOL_RR)指的是在加工制造阶段中对所产生的废品进行回收的效率,通过有效的回收可以大幅缓解金属的供应风险,因此回收率与供应风险成反比。
S6=100-PMEOL_RR                      (7)
式(7)中,PMEOL_RR的数值分布范围是0~100,将原始指标进行逆向处理,使数值升高,供应风险越大;S6为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;PMEOL_RR代表加工制造阶段回收率原始数据,该数据来源于物质流分析核算数据。
1.3.3 使用阶段
(1)经济重要性。经济重要性(EI)是金属相关产业增加值与GDP的比率,反映了金属产品在国民经济中的重要性。资源的经济重要性越高,则国民消费对于其依赖就越高,存在的供应风险则越大,故经济重要性与供应风险成正比。
S7=EI×1000                               (8)
式(8)中,EI的数值分布范围是0~0.1,通过乘以相应系数从而转化至0~100范围;S7为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;EI为经济重要性的原始数据,该数据来源于Yu等。
(2)可替代性。可替代性(Subst)指的是某种资源所制造的产品被另一种产品所替代的程度。在原材料不足的情况下,可替代性越强,越能够缓解供应危机,从而提高供应能力,故可替代性与供应风险成反比。
S8=100-Subst                           (9)
式(9)中,Subst的数值分布范围是0~100,通过逆向处理使数值升高,供应风险越大;S8为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;Subst为可替代性的原始数据,该数据来源于Graedel等。
(3)未来技术需求。未来技术需求(FDT)将会影响锂产品的更新换代,随着锂产品技术进步,锂资源需求增加,进而引起市场动荡从而对锂资源供应产生潜在影响,故未来技术需求与供应风险成正比。
式(10)中,借鉴黄健柏等的处理办法对原始数据进行处理,S9为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;FDT为未来技术需求的原始数据,该数据来源于Marscheider等;t代表年限,一般取值为24年。
(4)产业政策。消费者对于以电动汽车为代表的锂相关产品的使用量与国家相关产业政策密不可分,中国的补贴政策对电动汽车发展促进明显,故该指标测算选取电动汽车补贴数据。补贴越高,消费者购买意愿越强,从而对锂资源的消耗越大,故产业政策与供应风险成反比。
S10=T2011-P×100                         (11)
式(11)通过对原始指标进行逆向处理,使数值升高,供应风险越大;S10为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;T2011为2011年的风险值,因为其补贴最高,风险值设置为100,P为补贴下降率,为下降补贴金额与去年补贴金额的比值,该数据来源于中国政府网。
(5)产品质量。产品质量是锂产品消费的重要影响因素,产品质量越高,消费者购买意愿越强烈,对于锂资源的消耗越大,故产品质量与供应风险成正比。由于中国新能源汽车尚处于快速普及阶段,新能源汽车销售量的变动对于产品质量的反映更具代表性,因此该指标选取新能源汽车年销售量占比作为评估数据来源。
S11=(EV/C)×100                        (12)
式(12)中,EV/C的数值分布范围是0~1,通过乘以相应系数从而转化至0~100范围,S11为将原始指标转换为[0,100]范围内的结果;EV为电动汽车年销售量,C为汽车年销售量,该数据来源于中国政府网。
1.3.4 废物管理阶段
(1)人类发展指数。人类发展指数(HDI)是通过将国家的经济、社会、环境进行可持续评价从而用来衡量国家发展状况的指标。人类发展指数越高,则对于废物管理的要求也越高,从而产生相应的监管风险也越高,故人类发展指数与供应风险成正比。
S12=100×HDI                          (13)
式(13)中,HDI的数值分布范围是0~1,通过乘以相应系数从而转化至0~100范围;S12为将原始HDI指标转换为[0,100]范围内的结果;HDI代表人类发展指数原始数据,该数据来源于UNDP。
(2)废物管理阶段回收率。废物管理阶段回收率(WMEOL_RR)指的是在废物管理阶段中对消费阶段达到使用寿命的锂产品进行回收的效率,回收率越高,从退役产品中回收的锂资源就越多,提取的经济价值就越大,故废物管理阶段回收率与供应风险成反比。
S13=100-WMEOL_RR                 14
式(14)中,WMEOL_RR的数值分布范围是0~100,通过对其逆向处理,使数值升高,供应风险越大;S13为将原始废物管理阶段回收率指标转换为[0,100]范围内的结果;WMEOL_RR代表废物管理阶段回收率原始数据,该数据来源于物质流分析核算数据。
为了计算4个阶段共13个评估指标标准化后的供应风险评估结果,表4列出了相应的基本数据。
1.4 风险等级划分
耶鲁大学Graedel团队对于关键原材料供应风险提出了一种等级划分方式,他们将风险系数区间定义在[0,100],其中每20个数值代表一个风险等级,风险值从低到高依次为:[0,20]为低风险,(20,40]为中低风险,(40,60]为中风险,(60,80]为中高风险,最后(80,100]为高风险。此划分方式中风险等级和风险值呈正相关,本文采用此供应风险等级划分方式。


2 结果与分析
通过详细的数据收集,绘制出2011—2022年中国锂资源流动桑基图,如图3所示。首先对2011—2022年中国锂资源的总体流动状况和供应风险进行梳理总结,在此基础上,对生产、加工制造、使用、废物管理阶段的供应风险开展具体分析。
2.1 中国锂资源物质流分析结果
2011—2022年,生产阶段国内矿山开采的粗锂矿达到74.80万t,盐湖提锂共计85.03万t,净进口粗锂矿30.04万t、锂精矿153.01万t,而经过选矿得到的锂精矿仅有78.64万t,矿石提锂和盐湖提锂生产的初级锂盐分别为208.86万t和53.24万t,初级锂盐的盐湖供给量仅占20%。造成这一结果的深层原因,是我国盐湖锂的资源量要高于矿山锂,但是盐湖品质不高,并且矿山锂多处在环境较为恶劣的地区,开采难度大,每年需要从国外进口大量的粗锂矿和锂精矿,这也是加工制造阶段消耗的初级锂盐的重要来源。在损失方面,共计92.74万t,其中选矿环节损失26.20万t,冶炼环节流失34.75万t,化学加工环节损失31.79万t。加工制造阶段是生产消费者所需要的锂相关产品中间体,共有270.54万t初级锂盐流入,其中净进口量为8.44万t。使用阶段共有222.67万t锂资源流入,其中电池163.51万t、玻璃陶瓷19.81万t、医药6.45万t、润滑脂10.10万t、其他22.80万t,占比分别为73%、9%、3%、5%、10%。从使用阶段的产品比例来看,动力电池和电动汽车成为锂资源的主要消耗产品,远超其他传统产业,呈现出“一家独大”的局面。使用阶段的锂资源一部分以锂产品的形式通过贸易流通,净出口量为82.71万t,另一部分则是以在用存量的形式继续在消费者手中发挥其使用价值,共计116.80万t。最后流入到废物管理阶段的锂资源量达到23.16万t,这些锂退役产品主要是退役动力电池,进行梯次利用的锂资源量为6.77万t,拆解回收量为4.52万t,没有参与到回收的锂资源为11.87万t,占比达到51%以上。我国新能源汽车保有量将持续增加,退役动力电池数量仍将持续增加,未来废物管理阶段锂资源回收前景广阔。
2.2 中国锂资源供应风险评估结果分析
2011—2022年我国锂资源各阶段风险值和供应风险值变动态势如图4所示,供应风险值如表5所示,可以看出各阶段的风险值变化态势和幅度不尽相同。总体来说,2011—2022年我国锂资源供应风险呈现出在中风险范围内平稳下降的态势,风险值从2011年的55降至2022年的47。生产阶段供应风险呈现上升态势,2019年风险等级从中风险跃升至中高风险,后保持高位波动,说明我国锂矿供应存在较高风险,未来风险值仍存在高位波动的可能。加工制造阶段供应风险在中低风险范围内呈现平稳下降态势,表明我国具有较强的上游原料保障能力,能充分保障锂相关产品中间体的原料消耗,未来风险值低位运行可能性较高。使用阶段供应风险在中风险范围内呈现先下降后上升态势,反映出近些年来锂相关产品数量不断增多,国民对于含锂产品的需求越来越高,如不采取一定措施,未来会因需求旺盛将持续升高供应风险。废物管理阶段供应风险变动幅度最大,2011—2022年呈现出大幅下降态势,风险等级从2011年的高风险降至2022年的中风险,其中从2015年开始,供应风险开始迅速降低,反映出我国对于退役锂产品的管理愈发重视,回收端锂资源的供应能力不断提高,未来具有较大的锂资源供应潜力。

2.3 中国锂资源供应风险分项评估结果分析
(1)生产阶段。2011—2013年我国锂资源生产阶段供应风险呈上升态势,处于中风险范围。我国锂资源储量丰富,但由于盐湖锂品质低和锂矿山资源禀赋差,导致生产端供应能力有限,并且全球锂资源集中度高,为满足国内消费需求,每年都需要从国外进口大量的锂矿石。如图5所示,此时期锂矿石对外依存度(折合碳酸锂)持续保持在60%以上,2012年国土资源部发布《关于严格控制和规范矿业权协议出让管理有关问题的通知》等政策措施,提高了锂矿开采的准入门槛,在一定程度上也影响了国内锂资源供应。2014—2018年我国锂资源供应风险有所下降并处于波动状态,仍处于中风险范围。此时期新增探明储量有所下降,开采量增加有限,故储量静态范围处于低位,但对外依存度持续升高,世界范围内新探明的锂资源仍集中在少数几个国家,因此国家集中度仍处于80以上。2014—2016年矿产企业已逐步适应新出台的法规政策,故政策感知指数下降。2017年国务院印发《矿产资源权益金制度改革方案》等一系列政策,再一次对企业矿产勘探、出让、开采等行为进行规范,政策感知指数出现上升。2019—2022年,政策感知指数和国家集中度变化不大,对外依存度下降,但生产阶段供应风险突破67以上,已属于中高风险范围,其深层次原因是:虽然我国锂矿勘探工作持续取得突破,锂矿储量明显上升,但锂矿开采量提高更为明显,导致储量静态范围指标风险值出现明显上升。伴生金属依赖性评估结果常年处于中风险,主要是自然界中锂常以盐湖卤水、锂矿石和粘土矿的形式分布且与其他物质密切伴生所致。
(2)加工制造阶段。2011—2022年,受到初级锂盐净进口依赖性和加工制造阶段回收率的影响,我国加工制造阶段的供应风险在中低风险范围内持续降低。其中初级锂盐净进口依赖性呈现出缓慢降低态势,这种情况主要是由我国初级锂盐生产和贸易状况决定的。一是我国已成为世界锂盐加工厂,生产阶段供应大量的锂矿石(粗锂矿和锂精矿),通过冶炼加工生产初级锂盐,其中一部分满足国内需求,另一部分进行国际贸易,因此国内生产的初级锂盐数量不断增加,且增速持续加快;二是我国初级锂盐进口量增速明显,如图6所示,但此阶段对外依存度总体呈现小幅波动下降态势,其中2018年受到澳大利亚锂精矿产能释放影响,国内生产阶段进口大量锂精矿来生产初级锂盐,故2018年后初级锂盐对外依存度下降幅度较大。在加工制造回收率方面,风险值呈现低位降低态势,这是因为我国是制造业大国,在锂产品前端的制造能力较强且技术优势明显,能有效减少制造过程中的资源损耗。
(3)使用阶段。2011—2022年经济重要性指标评价结果处于中风险范围,且呈现出缓慢增加态势,2022年已接近中高风险边缘,主要原因是新能源汽车产业已成为国家新兴战略性产业,对我国经济贡献持续增加。如图7所示,在锂产品使用方面,我国电池行业占比增长迅速,已占据锂资源消耗主体地位,锂资源供给风险也快速增加。可替代性评价结果显示,风险等级处于中风险,风险值总体有所降低,这是因为研究人员仍在加速开发未来能替代锂离子电池的新型储能电池,例如氢燃料电池、钠离子电池等。在未来技术需求方面,风险值呈上升趋势,从产品端分析不难发现,新能源汽车在车型、续航、安全性和充电等方面更新换代较快,技术进步成为推动新能源汽车消费的重要引擎,未来受技术进步刺激,锂资源供应风险仍将持续增加。在产业政策和产品质量方面,风险值呈现出相反的变化趋势,前者因受国家新能源汽车补贴政策退坡影响,呈现出急剧下降的态势;后者经过十几年的技术突破,产品质量不断提升,导致消费市场需求旺盛,故呈现出大幅上升的态势。
(4)废物管理阶段。2011—2022年,我国人类发展指数风险值从70升至77,这是因为我国对环境保护和低碳经济十分重视,出台了相应的法规政策来规范资源回收行业,提高准入门槛,影响到一部分投资者布局资源回收产业,并且加强执法力度关停缺乏专业回收资质的小作坊,导致主流优势企业的资源倾斜愈加凸显,短时间内具有资质的回收企业数量较少。回收率风险值下降幅度最大,风险等级从2011年的高风险降至2022年的低风险。主要原因是:2016年之前,我国新能源产业还处于起步阶段,退役的动力电池数量不多,且消费者的回收意识不强,医药、润滑脂和一次锂电池等损耗型产品中的锂资源占据一定份额;2016年后,我国新能源汽车保有量呈现爆炸式增长,退役动力电池数量逐年增多,且回收政策和回收体系不断完善,故废物管理阶段的锂资源回收率不断提高。


3 结论与建议
本文从我国锂资源供应安全评价角度出发,采用物质流分析框架划分生产、加工制造、使用、废物管理四个阶段,并建立中国锂资源供应风险评估体系进行供应风险评估,得出以下结论:
(1)2011—2022年中国锂资源在生产阶段供应来源为锂矿山和盐湖,开采量盐湖略高于矿山,且需进口大量的锂矿和锂精矿来满足加工制造阶段的初级锂盐供应,流入加工制造阶段的初级锂盐共计262.1万t,其中163.51万t被使用阶段的电池行业消耗。我国已形成以电池行业为主导的锂资源消耗格局,在废物管理阶段退役产品数量达到23.16万t,损失数量高达11.87万t,未来在退役锂产品回收方面仍有较大的进步空间。
(2)2011—2022年中国锂资源供应风险等级均处于中风险,供应风险值呈下降态势。生产阶段供应风险呈上升态势,原因是采矿政策严格、国内供应能力有限,锂资源国家集中度较高,未来对外依存度存在高位波动的可能性较大。加工制造阶段风险值持续下降,我国已成为世界锂盐加工厂且能有效减少制造过程中的资源损耗。使用阶段风险呈平稳波动态势,新能源汽车产业对于国民经济的贡献持续增加,产业政策优化和技术突破是降低供应风险的核心。废物管理阶段供应风险持续降低,提高锂资源回收率能够有效降低供应风险。
根据研究结论,本文提出以下建议:
(1)牢固树立锂资源自我保障安全意识,创建锂资源供应风险评估机制。当前我国新能源产业发展迅速,动力电池生产制造依赖于锂资源的稳定供应,建议国家相关部门根据我国锂资源供应特点,细分锂资源全生命周期的关键节点,综合各项影响供应安全的因素,不断优化完善锂资源供应风险评估体系,及时采取措施保障我国锂资源供应安全。
(2)提高锂资源保障和生产供应能力。提升找矿能力并借鉴国外先进找矿经验,加强国内锂矿勘探,实现增储;积极提升锂矿精加工能力,减少开采、冶炼和盐湖提锂中的锂损耗;加强与供应国之间的合作,降低地缘政治风险,缓解市场变动所带来的供应短缺风险。
(3)加强锂产业链全方面技术创新,促进锂产业协调发展。我国应从发展战略性新兴产业角度出发,加强国内锂产业的统一规划,优化资源配置,不断提高锂资源勘探、开采冶炼、锂产品加工制造、退役锂产品回收等方面的技术创新,同时注重下游高端产品的研发,例如通过增加科研经费等方式鼓励研究人员进行动力电池升级研发和锂金属可替代性技术研发,或设立科技专项资金与企业开展动力电池金属回收联合技术研发等。
(4)加强政策引导和完善相关产业政策,规范有序做好锂盐保供稳价工作。对龙头企业加强引导,严格打击生产企业串通定价、哄抬锂价,报价机构不规范报价等行为,同时加强全产业链建设,鼓励上下游企业通过签订合作协议等方式建立长期利益共享合作关系,共同维护和打造畅通稳定的全产业供应链。国家可适当延长新能源汽车购置税优惠等政策,降低锂价高企对我国新能源汽车企业的冲击。此外,加快研究制定新能源汽车动力蓄电池回收利用管理办法,培育骨干企业,不断尝试诸如“以租代售”“废料换原料”等新型商业模式,加快完善回收体系。

作者信息

第一作者简介王世一(1997—),男,山东省日照市人,江西理工大学应急管理与安全工程学院硕士研究生,主要研究方向为矿产资源供应链。

通讯作者:彭频(1969—),男,湖南省桃江县人,江西理工大学应急管理与安全工程学院教授,管理学博士,主要研究方向为运营管理与战略决策、应急决策与风险评估、非盈利组织管理。

设计、一审 | 吕睿     二审 | 吴桐

三审 | 孙君


发布于 2025-01-17 10:30:31
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