作 者：陳其慎，張艷飛，邢佳韻，龍　濤，鄭國棟，王　琨，任　鑫

單 位：中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所

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引 言

根據(jù)礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論，其運行驅(qū)動機理是，科學(xué)技術(shù)子系統(tǒng)是原始動力，驅(qū)動經(jīng)濟子系統(tǒng)變化，經(jīng)濟子系統(tǒng)變化又會驅(qū)動地緣政治子系統(tǒng)變化，同時，自然子系統(tǒng)的變化也會引起科技子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)和地緣政治子系統(tǒng)的變化，無論是科技子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)、地緣政治子系統(tǒng)還是自然子系統(tǒng)，都會對礦產(chǎn)資源子系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響 。當(dāng)今世界，新質(zhì)生產(chǎn)力時代到來，以量子技術(shù)、人工智能、低空經(jīng)濟、新能源、數(shù)字技術(shù)等為代表的新一輪科技革命正在推動人類生產(chǎn)方式、生活方式重大變革，導(dǎo)致歷經(jīng)數(shù)百年的傳統(tǒng)工業(yè)化發(fā)展模式發(fā)生根本性變化，世界產(chǎn)業(yè)分工和經(jīng)濟版圖正加快重塑，必將對礦產(chǎn)資源格局產(chǎn)生重大影響。而氣候變化已成為人類最大威脅之一，世界各國必須采取果斷措施，徹底改變以化石能源為主的能源利用方式，這對科技進步和經(jīng)濟增長也提出了新的要求。人工智能快速發(fā)展，是新質(zhì)生產(chǎn)力中的“黑馬”，其必將對世界格局產(chǎn)生重大影響，進而影響礦產(chǎn)資源格局。新一輪科技革命快速發(fā)展，正在推動世界經(jīng)濟版圖重構(gòu)，經(jīng)濟版圖重構(gòu)進一步引發(fā)地緣政治格局變化，疊加氣候變化影響，將對全球礦產(chǎn)資源格局產(chǎn)生系統(tǒng)性影響。傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源供需形勢研究理論方法已難以適應(yīng)新的發(fā)展形勢，必須采用礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論，統(tǒng)籌分析全球礦產(chǎn)資源格局演化趨勢，提前做出戰(zhàn)略調(diào)整。

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新形勢下礦產(chǎn)資源供需格局研究的理論基礎(chǔ)

礦產(chǎn)資源格局研究，主要是研究未來一定時期內(nèi)礦產(chǎn)資源需求格局、供應(yīng)格局和市場格局的變化趨勢，一般按照“經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢分析-礦產(chǎn)資源需求趨勢分析-供應(yīng)能力分析-供需市場格局分析”的思路開展，其中，礦產(chǎn)資源需求趨勢分析是核心。關(guān)于需求分析，國內(nèi)外開展了大量研究。國際能源署（International Energy Agency，IEA）、英國石油公司（BP p.l.c.，BP）等能源研究機構(gòu)往往采用“宏觀經(jīng)濟預(yù)測總能源需求+碳減排約束預(yù)測能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)+能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)預(yù)測新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模+新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測新能源礦產(chǎn)需求+礦產(chǎn)資源稟賦條件進一步約束需求”的思路來分析新能源礦產(chǎn)的供需格局。世界鋼鐵協(xié)會（World Steel）主要采用“宏觀經(jīng)濟趨勢分析+房地產(chǎn)行業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)、機械制造行業(yè)等各消費部分趨勢分析等”的宏觀經(jīng)濟研究加部門需求預(yù)測的思路分析鋼鐵需求趨勢，并根據(jù)鋼鐵需求預(yù)測結(jié)果推算錳、釩等礦產(chǎn)需求，這是因為錳、釩主要用于鋼鐵冶煉。對于磷礦、鉀鹽等化肥礦產(chǎn)的需求預(yù)測主要根據(jù)耕地面積、輪作周期、農(nóng)作物種類、肥料價格等綜合判斷。再如，對重晶石需求的預(yù)測，主要是考慮石油、天然氣勘查開發(fā)趨勢，因為重晶石常用作泥漿加重劑，通過增加泥漿的比重防止井噴事故。綜合來看，大部分預(yù)測主要還是基于部門需求預(yù)測法，因為一代產(chǎn)業(yè)帶動一類礦產(chǎn)資源需求，如新能源產(chǎn)業(yè)帶動新能源礦產(chǎn)的需求，房地產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶動黑色金屬需求，農(nóng)業(yè)帶動化肥礦產(chǎn)需求，總體符合“資源-產(chǎn)業(yè)‘雁行式’演進規(guī)律”。

如前文所述，無論是部門需求預(yù)測法，還是“資源-產(chǎn)業(yè)‘雁行式’演進規(guī)律”，主要是基于產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)對資源需求子系統(tǒng)的拉動機理，解決的是中觀層面的資源需求預(yù)測問題。而當(dāng)今世界，新質(zhì)生產(chǎn)力時代到來，世界產(chǎn)業(yè)分工和經(jīng)濟版圖正加快重塑，氣候變化威脅人類生存，地緣政治格局加快重構(gòu)，必將對礦產(chǎn)資源格局產(chǎn)生重大影響。因此，必須采用礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論，運用其運行驅(qū)動機理，分析新質(zhì)生產(chǎn)力、全球經(jīng)濟格局、氣候變化、地緣格局等對全球礦產(chǎn)資源格局的影響。

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發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力對全球經(jīng)濟格局和資源需求格局的影響

新質(zhì)生產(chǎn)力加快發(fā)展，正在悄然改變?nèi)蚬I(yè)化發(fā)展模式。傳統(tǒng)工業(yè)化發(fā)展格局正在發(fā)生變化，新型工業(yè)化加快發(fā)展，后工業(yè)化發(fā)展階段將不再是必經(jīng)之路，美國、德國、日本等發(fā)達國家以及中國等發(fā)展中國家現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系加快構(gòu)建，后發(fā)國家承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的難度不斷加大，基于新質(zhì)生產(chǎn)力的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系或?qū)⑦t滯產(chǎn)業(yè)向其他發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，現(xiàn)有礦產(chǎn)資源消費中心地位或?qū)㈧柟?，新的消費中心出現(xiàn)難度加大。

2.1 全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的序曲會擊鼓傳花持續(xù)下去嗎

根據(jù)礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論，科技子系統(tǒng)變化會引發(fā)經(jīng)濟子系統(tǒng)變化，經(jīng)濟子系統(tǒng)變化會引起礦產(chǎn)資源子系統(tǒng)變化，因此，全球性產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，均對礦產(chǎn)資源需求產(chǎn)生了重大影響，隨著產(chǎn)業(yè)中心的轉(zhuǎn)移，礦產(chǎn)資源需求中心也在相應(yīng)轉(zhuǎn)移。歷史上，世界工業(yè)中心經(jīng)歷了從西歐轉(zhuǎn)移至北美、從北美轉(zhuǎn)移至東亞的過程，礦產(chǎn)資源消費中心也相應(yīng)轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機理是，傳統(tǒng)工業(yè)化往往具有人力資源密集、資源密集、生態(tài)環(huán)境擾動大的特點，隨著一國工業(yè)化的完成和人民生活水平的提高，必然失去人口紅利、資源紅利、環(huán)境紅利優(yōu)勢，因此，需要將工業(yè)轉(zhuǎn)移到其他后發(fā)國家，重點發(fā)展金融、科技、商貿(mào)、物流等第三產(chǎn)業(yè)，進入后工業(yè)化發(fā)展階段。歷史上，英國、美國、法國等國家都經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)發(fā)展階段、工業(yè)化發(fā)展階段，目前處于后工業(yè)化發(fā)展階段，2022年，英國、美國、法國制造業(yè)占GDP的比例分別為8%、11%和10%。目前，我國正處于工業(yè)化發(fā)展階段，未來是否也將產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至后發(fā)國家而進入后工業(yè)化發(fā)展階段呢？這是一個世紀問題，也是所必須要做的選擇題，同時也關(guān)系著全球礦產(chǎn)資源格局。

2.2 新質(zhì)生產(chǎn)力正在悄然改變工業(yè)化發(fā)展模式，后工業(yè)化發(fā)展階段不是必經(jīng)之路

從實際情況看，雖然德國、日本、韓國等國家經(jīng)濟水平已經(jīng)超過或接近英國、法國等后工業(yè)化國家，但仍具有巨大的制造業(yè)規(guī)模，2022年其工業(yè)占GDP的比例分別為18%、19%和26%，不應(yīng)將其歸于后工業(yè)化發(fā)展階段。隨著先進技術(shù)不斷迭代，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型已成為推動全球經(jīng)濟發(fā)展新動能的關(guān)鍵，新型工業(yè)化發(fā)展模式正在悄然改變傳統(tǒng)工業(yè)化模式，人類已進入基于新質(zhì)生產(chǎn)力的新型工業(yè)化時代：一是5G、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵使能技術(shù)支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用模式正在向智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、規(guī)模化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理等方向持續(xù)轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、信息化和智能化，破除人力成本制約；二是大幅提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高資源利用和循環(huán)效率，最大限度降低資源制約；三是通過綠色轉(zhuǎn)型減少對生態(tài)環(huán)境的擾動，破除生態(tài)環(huán)境擾動制約。

綜上，基于新質(zhì)生產(chǎn)力的新型工業(yè)化，以智能、信息、自動、綠色為特點，克服了傳統(tǒng)工業(yè)化的弊端，成為發(fā)達國家以及正在工業(yè)化的發(fā)展中國家共同的選擇，也成為全球產(chǎn)業(yè)競爭的核心。美國、英國、法國等發(fā)達國家推動再工業(yè)化，重新構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。德國、日本等制造業(yè)強國，繼續(xù)升級現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)體系。那么，一個國家的發(fā)展不再必然地從農(nóng)業(yè)發(fā)展到工業(yè)化發(fā)展階段再到后工業(yè)化發(fā)展階段，或者可以說，所謂的“后工業(yè)化發(fā)展階段”只是一種現(xiàn)象，而非一種必然。那么如何定義德國、日本的發(fā)展階段，本文認為，或可以重新定義為“現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展階段”或“高級工業(yè)化發(fā)展階段”等。

2.3 我國加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，打造現(xiàn)代化工業(yè)體系

2024年政府工作報告指出，大力推進現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，充分發(fā)揮創(chuàng)新主導(dǎo)作用，以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，加快推進新型工業(yè)化，提高全要素生產(chǎn)率，不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢，促進社會生產(chǎn)力實現(xiàn)新的躍升。且明確從三個方面提出了促進社會生產(chǎn)力躍升的途徑，一是推動產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈優(yōu)化升級，保持工業(yè)經(jīng)濟平穩(wěn)運行，尤其是提到要推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型；二是積極培育新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)，鞏固智能網(wǎng)聯(lián)、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢，加快新興氫能、新材料等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開辟量子技術(shù)、生命科學(xué)等新賽道，創(chuàng)建一批未來產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)；三是推進數(shù)字創(chuàng)新發(fā)展，促進數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合，開展“人工智能+”行動，加快形成全國一體化算力體系，培育算力產(chǎn)業(yè)生態(tài)。根據(jù)報道，京津冀經(jīng)濟圈已經(jīng)形成完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，聚集了一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及細分領(lǐng)域龍頭；長三角經(jīng)濟帶已開始推進長三角工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一體化示范區(qū)，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高地。2022年，我國制造業(yè)占GDP比例為28%，未來我國制造業(yè)在全球的地位將不斷鞏固和提升。

2.4 先發(fā)國家現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)或?qū)⑦t滯產(chǎn)業(yè)向其他發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移

隨著美國、德國、日本等發(fā)達國家以及中國等發(fā)展中國家現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系加快構(gòu)建，關(guān)鍵使能技術(shù)將使先發(fā)國家制造業(yè)優(yōu)勢地位得到不斷鞏固，后發(fā)國家承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的難度將不斷加大（圖1）。發(fā)達國家現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)向其他發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移的規(guī)模將大大減小，基于新質(zhì)生產(chǎn)力的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系或?qū)⑦t滯產(chǎn)業(yè)向其他發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。部分后發(fā)國家容易卡在勞動力成本上漲和成本競爭力下降中間，無法與具有現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的先進經(jīng)濟體相競爭，導(dǎo)致經(jīng)濟發(fā)展徘徊不前，落入中等國家收入陷阱。不能排除，部分具有一定人口規(guī)模、資源豐富的后發(fā)國家仍有發(fā)展的機會，可以通過“資源”換“產(chǎn)業(yè)”的方式，將礦業(yè)開發(fā)和中低端加工制造產(chǎn)業(yè)留在國內(nèi)，不斷升級制造業(yè)水平，進入現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系國家行列，但難度在不斷加大。

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圖1 典型國家工業(yè)化發(fā)展趨勢

2.5 現(xiàn)有礦產(chǎn)資源消費中心地位或?qū)㈧柟?，新的消費中心出現(xiàn)難度加大

根據(jù)礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論，經(jīng)濟子系統(tǒng)的變化將引發(fā)礦產(chǎn)資源子系統(tǒng)的變化。由于新質(zhì)生產(chǎn)力正在悄然改變工業(yè)化發(fā)展模式，先發(fā)國家正在加快建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，后發(fā)國家工業(yè)化難度加大，世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的歷史車輪將遲滯甚至有可能停止，進而帶動礦產(chǎn)資源消費中心轉(zhuǎn)移的遲滯甚至是停止。初步判斷，美國、德國、日本等西方國家礦產(chǎn)資源消費緩慢的局面或?qū)⑴まD(zhuǎn)，礦產(chǎn)資源需求量或?qū)⒊霈F(xiàn)增長。中國、韓國等工業(yè)規(guī)模占比較高的國家，隨著現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的構(gòu)建，礦產(chǎn)資源消費量短期不會出現(xiàn)下降，且有不斷上升的趨勢。而后發(fā)國家，由于承接先發(fā)國家工業(yè)化的進程被遲滯，其礦產(chǎn)資源消費量或難以快速增長，而處于一種低緩增長的態(tài)勢，新的礦產(chǎn)資源消費中心出現(xiàn)的難度加大。

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氣候變化對全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展和礦產(chǎn)資源需求格局的影響

根據(jù)礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論，自然子系統(tǒng)會反作用于其他子系統(tǒng)，進而對礦產(chǎn)資源子系統(tǒng)產(chǎn)生影響。根據(jù)IEA《2023年二氧化碳排放量》報告，2023年全球化石能源二氧化碳排放量達到了374億t，為有史以來最高值。巨大的溫室氣體排放量，造成地球溫度持續(xù)上升、冰川和冰蓋融化、海平面上升、極端天氣頻發(fā)等一系列災(zāi)難性問題，威脅人類安全。2015年12月12日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》近200個締約方在巴黎氣候變化大會上達成《巴黎協(xié)定》，協(xié)定指出，各方將加強對氣候變化威脅的全球應(yīng)對，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2 ℃之內(nèi)，并為把升溫控制在1.5 ℃之內(nèi)努力。只有全球盡快實現(xiàn)溫室氣體排放達到峰值，21世紀下半葉才能實現(xiàn)溫室氣體凈零排放，從而降低氣候變化給地球帶來的生態(tài)風(fēng)險，以及給人類帶來的生存危機。世界各國紛紛出臺戰(zhàn)略目標和措施，總體方向是加大可再生能源供應(yīng)、提高能源利用效率、降低化石能源消費、加大碳捕獲碳封存研發(fā)和應(yīng)用等，21世紀下半葉將實現(xiàn)溫室氣體凈零排放。在此背景下，新能源、電動車、新材料等產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，正在深刻影響全球礦產(chǎn)資源需求形勢，改變?nèi)祟惖V產(chǎn)資源使用的終極形態(tài)。未來，煤炭、石油、天然氣等化石能源礦產(chǎn)將不再作為能源而是作為材料利用，能源來自風(fēng)、光、水和原子能，而使用這些能源將耗費大量金屬材料，金屬或?qū)⒊蔀槟茉粗浮?/p>

3.1 新能源終會將化石能源驅(qū)逐出歷史舞臺，以電和氫為終端能源的時代將到來

大量使用化石能源是造成溫室氣體排放量大幅度增長的主要因素。為了實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標，人類將逐步降低化石能源的消費量，大力發(fā)展太陽能、風(fēng)電、新一代核能、現(xiàn)代生物質(zhì)能等新能源，直到最終放棄使用化石能源作為能源。新能源產(chǎn)業(yè)將得到快速發(fā)展，大幅度替代化石能源，根據(jù)國際可再生能源署（International Renewable Energy Agency，IRENA）數(shù)據(jù)，2020—2050年，全球化石能源占終端能源的比例將從63%下降至12%，電力占終端能源的比例將從22%上升至51%，可再生能源發(fā)電量比例將從28%上升至91%，氫能將從微不足道上升至14%。總體來看，能源結(jié)構(gòu)將從以化石能源為主向可再生能源為主轉(zhuǎn)變；終端能源消費載體將從以化石能源為主向電力、氫燃料為主轉(zhuǎn)變；化石能源將不再以能源方式使用，而主要以材料的方式使用；新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然以消費巨量的金屬礦產(chǎn)為代價。能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的動力，年消費總價值超過10萬億美元，占全球GDP總量的10%以上，這場能源革命必將推動技術(shù)革命、產(chǎn)業(yè)革命和消費革命，滲透到人類生產(chǎn)生活的方方面面。

3.2 新能源汽車產(chǎn)業(yè)終會將燃油車驅(qū)逐出歷史舞臺，石油時代終將結(jié)束

限于碳排放壓力，以及新能源汽車/電動汽車技術(shù)的快速發(fā)展，世界各國紛紛出臺禁售燃油車時間表，英國、德國、愛爾蘭等國2030年將禁售燃油車，歐盟、日本等2035年將禁售燃油車，法國2040年將禁售燃油車。2023年，全球新能源汽車銷量約1 400萬輛，市場滲透率18%，比2022年增加350萬輛，同比增長35%。2023年我國新能源汽車銷售量達到949.5萬輛，市場滲透率已經(jīng)達到31.6%。2023年，歐盟純電動汽車銷量達到150萬輛，市場滲透率達到14.6%。自2019年以來，全球石油消費量出現(xiàn)了明顯下降，一改20世紀80年代以來的長期保持增長的態(tài)勢，一方面受新冠肺炎疫情造成的全球性經(jīng)濟下行影響，另一方面也與新能源汽車的大量投入使用有關(guān)。隨著新能源汽車市場滲透率的不斷提高，預(yù)計未來幾年內(nèi)，全球石油消費頂點將會到來，之后石油消費量會快速下降，石油作為第一能源的時代將結(jié)束。當(dāng)前，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)獨占鰲頭，2023年產(chǎn)銷量占世界比例超過60%，未來中國新能源汽車產(chǎn)量會快速增長，預(yù)計2030年將超過2 000萬輛，2035年超過3 000萬輛，成為世界第一大新能源汽車生產(chǎn)國和出口國。同時，新能源汽車產(chǎn)量的快速增長，也將帶動銅、鋁、鋰、鈷、鎳等礦產(chǎn)資源消費量的快速增長。

3.3 新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)需求總價值將超過傳統(tǒng)化石能源

新材料主要分為先進基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料三大類。先進基礎(chǔ)材料包括基礎(chǔ)零部件用鋼、高性能海工用鋼等先進鋼鐵材料，以及高強鋁合金、高強韌鈦合金、鎂合金等先進有色金屬材料等。關(guān)鍵戰(zhàn)略材料包括耐高溫及耐蝕合金、高強輕型合金等高端裝備用特種合金，反滲透膜、全氟離子交換膜等高性能分離膜材料，高性能永磁、高效發(fā)光、高端催化等稀土功能材料，寬禁帶半導(dǎo)體材料和新型顯示材料，以及新型能源材料等。前沿新材料包括石墨烯、金屬及高分子增材制造材料，形狀記憶合金、自修復(fù)材料、智能仿生與超材料，液態(tài)金屬、新型低溫超導(dǎo)及低成本高溫超導(dǎo)材料等。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展，不但會使鐵、銅、鋁等大宗礦產(chǎn)“老樹開新花”，或消費量長期居于高位，或需求量呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，更會大大增加鈦、鎂、稀土、螢石、高純石英、鎵、鍺、銦等戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)資源需求大幅增長。

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人工智能對能源需求的影響

由于人工智能的發(fā)展，地球或?qū)⑦M入“無人駕駛時代”，人類現(xiàn)有生產(chǎn)生活方式將被徹底顛覆。按照目前的發(fā)展趨勢，未來，人工智能將成為地球的大腦，通過對地球客觀世界大數(shù)據(jù)的智能運算，智能指揮客觀世界生產(chǎn)活動。人類社會的生產(chǎn)力或?qū)⒌玫綐O大的發(fā)展，而生產(chǎn)關(guān)系也會因此出現(xiàn)意想不到的變化。對于人工智能未來對人類的影響的話題太大，本文不做過多論述，僅對近年來由于人工智能發(fā)展，數(shù)據(jù)中心對能源需求的趨勢做些判斷。

4.1 全球人工智能、數(shù)據(jù)中心、加密貨幣電力消費已超電力消費總量的2%

隨著人工智能、數(shù)據(jù)中心、加密貨幣的發(fā)展，其對能源的需求快速上升，已成為能源消費增長最快的行業(yè)，或?qū)θ蚰茉葱枨筅厔莓a(chǎn)生重大影響。根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，目前全球有超過8 000個數(shù)據(jù)中心，其中，約33%位于美國，16%位于歐洲，接近10%位于中國。2022年全球數(shù)據(jù)中心、人工智能和加密貨幣消耗的電力約為460 TWh，占全球總電力需求的近2%。數(shù)據(jù)中心的電力需求主要來自三個方面：一是40%用于運算過程消耗；二是40%用于制冷以保持一定的溫度；三是20%用于其他相關(guān)IT設(shè)備。預(yù)計2026年數(shù)據(jù)中心、人工智能和加密貨幣的全球電力消耗將在620～1 050 TWh之間，比2022年增加160～590 TWh，大致相當(dāng)于增加至少一個瑞典或最多一個德國的電力消費量。預(yù)計到2030年，數(shù)據(jù)中心、人工智能和加密貨幣的全球電力消耗將超過2 500 TWh（圖2）。

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圖2 全球數(shù)據(jù)中心、人工智能、加密貨幣電力消費及占電力總消費的比例

4.2 世界各國數(shù)據(jù)中心電力消費量正快速增長，愛爾蘭數(shù)據(jù)中心消費占比已高達17%

根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，美國數(shù)據(jù)中心用電量預(yù)計在未來幾年快速增長，從2022年的約200 TWh（約占美國電力消費的4%）增加到2026年的近260 TWh，占其電力總消費的6%。根據(jù)有關(guān)部門研究，2020年中國數(shù)據(jù)中心用電量約200 TWh，到2026年超過400 TWh，到2030年接近1 000 TWh，2035年超過1 700 TWh。2022年歐盟數(shù)據(jù)中心電力消耗量達100 TWh，占其電力總消費的4%，預(yù)計到2026年達到150 TWh，占其電力總消費的5.3%。2022年愛爾蘭數(shù)據(jù)中心電力消費量占其電力總消費的17%，預(yù)計到2026年將增長至32%。

4.3 全球數(shù)據(jù)中心、人工智能和加密貨幣或?qū)㈩嵏踩蚰茉聪M格局

未來，人工智能的發(fā)展將遠遠超出人類預(yù)期，使得世界對能源的爭奪更加激烈。有人大膽預(yù)測，由于人工智能的快速發(fā)展，未來人腦運算量占比將不足1%。也就是說，未來世界的生產(chǎn)、生活的運算將主要依靠人工智能。一般情況下，人的大腦耗氧量占全身耗氧量的25%～50%，如果人工智能成為全球生產(chǎn)、生活的指揮系統(tǒng)，大膽預(yù)測，其能源消費量占全球的比例是否意味著也將達到25%～50%。如果是這樣，人工智能對能源的需求還將大幅增長，對能源的爭奪會愈演愈烈。若是如此，發(fā)達國家長達數(shù)十年的能源消費緩慢下降態(tài)勢或結(jié)束，能源需求或出現(xiàn)新的增長。

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地緣格局對全球礦產(chǎn)資源格局的影響

科技子系統(tǒng)是生產(chǎn)力發(fā)展的原始動力，驅(qū)動經(jīng)濟子系統(tǒng)變化，經(jīng)濟子系統(tǒng)變化又會驅(qū)動地緣政治子系統(tǒng)變化，而地緣政治子系統(tǒng)是影響礦產(chǎn)資源格局的最直接因素，直接關(guān)系到礦產(chǎn)資源安全。

5.1 百年未有之大變局推動美國回歸制造業(yè)

長期以來，美國、英國、法國等發(fā)達國家經(jīng)濟脫實向虛，制造業(yè)大量往發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，制造業(yè)生產(chǎn)能力逐步衰退。進入21世紀以來，世界面臨百年未有之大變局，美國等發(fā)達國家感覺到自身制造業(yè)能力已經(jīng)嚴重不足，難以滿足其安全需求，開始推進再工業(yè)化和制造業(yè)回歸。美國主要采取了三大戰(zhàn)略措施：一是強化美國本土制造業(yè)發(fā)展；二是聯(lián)合西方發(fā)達國家形成制造業(yè)聯(lián)盟作為補充；三是推進與非盟友國家的“脫鉤斷鏈”。意圖通過三種措施來鞏固、增強以美國為首的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系。全球經(jīng)濟一體化發(fā)展面臨挑戰(zhàn)，世界產(chǎn)業(yè)分工格局正在分化，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系正在被撕裂。

5.2 美國推動礦產(chǎn)資源“脫鉤斷鏈”

歷史上，由于發(fā)達國家制造業(yè)規(guī)模長期不斷下降，其礦產(chǎn)資源消費量也呈下降趨勢，礦產(chǎn)資源安全并沒有得到這些國家的重視。近期以來，隨著這些國家開始重視制造業(yè)，實施“脫鉤斷鏈”戰(zhàn)略，礦產(chǎn)資源的需求量出現(xiàn)回升的勢頭。由于這些國家礦產(chǎn)品加工、冶煉、制造能力嚴重不足，現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈已無法支撐制造業(yè)回歸。因此，發(fā)達國家頻繁出臺一系列措施，保障礦產(chǎn)資源安全。其措施主要有三個方面：一是通過完善財稅、土地、環(huán)保、科技、人才等政策，加大國內(nèi)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查、礦山開發(fā)、冶煉加工、二次回收、儲備、替代等礦產(chǎn)資源全產(chǎn)業(yè)鏈投入力度，大幅提升國內(nèi)保障能力；二是聯(lián)合發(fā)達國家建立“礦產(chǎn)安全伙伴關(guān)系”，在政策、外交、資金、技術(shù)、裝備、人才、貿(mào)易等領(lǐng)域打造統(tǒng)一行動的“聯(lián)盟”，推動產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈重建；三是以“礦產(chǎn)安全伙伴關(guān)系”為平臺，通過外交、財稅、環(huán)保等手段，與礦產(chǎn)資源供應(yīng)國建立穩(wěn)固關(guān)系，形成獨立的礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈體系。

5.3 美國“脫鉤斷鏈”對全球礦產(chǎn)資源供應(yīng)安全的影響

美國推動的礦產(chǎn)資源“脫鉤斷鏈”行動，正在打破原有的世界經(jīng)濟一體化格局，礦產(chǎn)資源供需格局正在重塑，全球礦產(chǎn)資源配置方式出現(xiàn)調(diào)整。一是礦產(chǎn)資源需求大國重新審視礦產(chǎn)資源安全，采取各種措施提高本土供應(yīng)能力，推動資源勘查、開發(fā)、冶煉、循環(huán)利用、替代、儲備等工作，加快構(gòu)建本土產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈；二是礦產(chǎn)資源供應(yīng)國開始重視本國產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)，致力于礦產(chǎn)資源勘查、開發(fā)、冶煉、加工全產(chǎn)業(yè)鏈能力建設(shè)；三是全球礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈出現(xiàn)“集團化、區(qū)域化”趨勢，各自建立獨立的區(qū)域供應(yīng)鏈體系。長此以往，將嚴重破壞全球礦產(chǎn)資源安全，破壞全球經(jīng)濟發(fā)展。

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全球礦產(chǎn)資源供需新格局

6.1 全球能源格局將發(fā)生重大調(diào)整，能源供需角色或?qū)⒊霈F(xiàn)轉(zhuǎn)換

受新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展、氣候變化影響，全球正經(jīng)歷一場能源革命：一是全球一次能源供應(yīng)格局會發(fā)生重大變化，從以石油、煤炭、天然氣為主，逐步過渡到以太陽能、風(fēng)能、原子能和核電為主，能源生產(chǎn)系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、儲備系統(tǒng)和使用系統(tǒng)均將發(fā)生系統(tǒng)變革；二是全球能源終端消費格局會發(fā)生重大變化，由目前以化石能源為主，轉(zhuǎn)為以電力為主、氫能為輔的能源終端消費結(jié)構(gòu)，人類將迎來“全電社會”；三是全球能源供需版圖會發(fā)生重大調(diào)整，當(dāng)前全球能源出口中心是美國、中東、俄羅斯等，進口中心是東亞、歐洲、北美等，未來，隨著太陽能、風(fēng)能時代的到來，能源出口中心或?qū)l(fā)生變化，中國、歐洲等可再生能源供應(yīng)能力會快速增長，成為全球新的能源供應(yīng)中心。

當(dāng)前全球能源配置以煤炭、石油、天然氣的國際貿(mào)易為主，運輸方式包括海運、鐵路、管道等方式，隨著全電社會的到來，電力互聯(lián)網(wǎng)將成為能源運輸?shù)闹饕绞?。通過特高壓技術(shù)利用統(tǒng)一電網(wǎng)，將洲際太陽能、風(fēng)能、核能等有效連接起來，實現(xiàn)洲際或者全球電力互聯(lián)，解決全球能源供需不平衡問題。隨著全球電力互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，大規(guī)模石油貿(mào)易將逐步退出歷史舞臺，石油金融屬性將逐步淡化，電力金融化時代或?qū)⒌絹怼H能源貿(mào)易格局、經(jīng)濟格局或?qū)⑾鄳?yīng)發(fā)生調(diào)整，搶占能源革命的科技制高點、產(chǎn)業(yè)制高點、規(guī)則制高點意義重大，許多國家都在加緊布局。

6.2 新能源、新材料礦產(chǎn)需求會大幅增長，金屬將成為能源之母

新質(zhì)生產(chǎn)力背景下，工業(yè)化發(fā)展模式、能源生產(chǎn)利用方式都在發(fā)生重大調(diào)整，發(fā)達國家再工業(yè)化，對鐵、銅、鋁等大宗礦產(chǎn)資源的需求量將減緩下降速度或出現(xiàn)一定程度的增長，對鋰、鈷、鎳、鎵、鍺、銦、鈮等戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)的需求會不斷增長。我國大宗礦產(chǎn)的需求量或?qū)⒈３指呶唬瑧?zhàn)略性新興礦產(chǎn)的需求會持續(xù)增長。印度、東南亞國家聯(lián)盟等新興經(jīng)濟體對鐵、鋁等大宗礦產(chǎn)的需求會保持較高速度增長?？傮w來看，全球大宗礦產(chǎn)需求會呈小幅增長趨勢，戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)需求會保持較快增長態(tài)勢。根據(jù)IEA預(yù)測，可持續(xù)發(fā)展情景下，2020—2040年，能源革命對銅的需求量將增長1.7倍、天然石墨24倍、鋰41倍、鈷20倍、鎳18倍、鈮19倍、稀土6倍。顯然，金屬將替代化石能源，成為能源之母。新材料產(chǎn)業(yè)、人工智能、數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將帶動鋁、鎂、稀土、鎵、鍺、銦、砷、鉈等礦產(chǎn)需求快速增長，有些礦產(chǎn)的增長幅度或超過百倍。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)需求加之新質(zhì)生產(chǎn)力需求，未來全球非能源礦產(chǎn)需求價值將超過化石能源，近百年來，各國致力于油氣的爭奪，現(xiàn)在爭奪已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)移到了非能源礦產(chǎn)，誰掌握了非能源礦產(chǎn)，誰就掌握了新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的主動權(quán)。

6.3 巨量礦產(chǎn)資源需求對資源供應(yīng)產(chǎn)生巨大壓力，資源行業(yè)將成為制約各國生產(chǎn)力發(fā)展的重要約束

2023年全球銅消費量2 763萬t，根據(jù)預(yù)測，2040年消費量將超過4 000萬t，到2060年累計消費量約16億t。2023年，全球原鋁消費量6 905萬t，預(yù)計到2040年消費量超過1.5億t，到2060年累計消費量約60億t，折合鋁土礦超過300億t。2023年全球鋅消費量1 415萬t，預(yù)計到2040年消費量超過2 000萬t，到2060年累計消費量超過8億t。2023年全球鎳消費量319萬t，預(yù)計到2040年消費量超過600萬t，到2060年累計消費量2.4億t。2023年全球碳酸鋰消費量約100萬t，預(yù)計到2040年消費量超過500萬t，到2060年累計消費量2億t。全球現(xiàn)有礦產(chǎn)資源儲量難以滿足如此龐大的礦產(chǎn)資源需求，到2060年現(xiàn)有主力生產(chǎn)礦山幾乎全部開采殆盡。根據(jù)礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論，礦產(chǎn)資源供應(yīng)子系統(tǒng)會反作用于經(jīng)濟子系統(tǒng)，一旦資源供應(yīng)不足，必將制約經(jīng)濟發(fā)展。最大的問題是，地球所蘊藏的礦產(chǎn)資源量能否支撐全球能源轉(zhuǎn)型。必須采取多種措施保障資源供應(yīng)：一是加強國際間資源合作；二是加大勘查力度；三是加強礦產(chǎn)資源循環(huán)利用；四是加大低品位、共伴生資源的開發(fā)利用；五是大力加強資源節(jié)約利用。

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討 論

本文根據(jù)礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)理論提出，在礦產(chǎn)資源安全巨系統(tǒng)中，科技子系統(tǒng)是原始動力，驅(qū)動經(jīng)濟子系統(tǒng)變化，經(jīng)濟子系統(tǒng)變化又會驅(qū)動地緣政治子系統(tǒng)變化，同時，自然子系統(tǒng)的變化也會引起其他子系統(tǒng)的變化，各子系統(tǒng)的變化都會對礦產(chǎn)資源子系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。以此為理論指導(dǎo)，分析了新質(zhì)生產(chǎn)力、氣候變化、地緣政治等對全球礦產(chǎn)資源格局的影響，研究認為：新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展正改變工業(yè)化發(fā)展模式，全球經(jīng)濟版圖加快調(diào)整，礦產(chǎn)資源供需格局將出現(xiàn)重大變化，現(xiàn)有礦產(chǎn)資源消費中心地位或?qū)㈧柟?，新的消費中心出現(xiàn)難度加大；新質(zhì)生產(chǎn)力將改變?nèi)祟惖V產(chǎn)資源使用的終極形態(tài)，化石能源不再作為能源而是作為材料利用，金屬成為能源之母；人工智能對能源的需求將大幅增長，各國對能源的爭奪會愈演愈烈；美國“脫鉤斷鏈”正在破壞全球礦產(chǎn)資源安全，現(xiàn)有礦產(chǎn)資源儲量難以滿足未來需求，資源供應(yīng)問題將成為制約各國生產(chǎn)力發(fā)展的重要約束。據(jù)此本文提出了五條建議：一是加強國際間資源合作；二是加大勘查力度；三是加強礦產(chǎn)資源循環(huán)利用；四是加大低品位、共伴生資源的開發(fā)利用；五是大力加強資源節(jié)約利用。

礦產(chǎn)資源涉及領(lǐng)域廣、變量因素多、開放性強、復(fù)雜性強，是一個巨系統(tǒng)，存在很多不確定性。一是新質(zhì)生產(chǎn)力對全球經(jīng)濟格局的影響需要較長的時間，不可能在短期內(nèi)實現(xiàn)；二是能源轉(zhuǎn)型的道路漫長，技術(shù)可行、經(jīng)濟可行、資源可行約束性仍比較強；三是人類面臨百年未有之大變局，全球和平發(fā)展的環(huán)境能否得到保障，是影響礦產(chǎn)資源格局的最大變量；四是科技進步的不確定性，某項技術(shù)的重大突破，或可徹底顛覆現(xiàn)有能源和礦產(chǎn)資源格局，如可控核聚變被視為未來能源的唯一方向，可控核聚變技術(shù)一旦突破，會完全替代太陽能、風(fēng)能。因此，未來是難以預(yù)測的，本文得出的觀點僅為一家之言，供探討。