冶金矿产
黑色金属矿产在战略性新兴产业的“十四五”需求
2023-08-17 22:46  浏览:32

战略性新兴产业是我国产业创新升级的核心,也是未来产业发展的增量所在。“十四五”规划纲要明确提出:“着眼于抢占未来产业发展先机,培育先导性和支柱性产业,推动战略性新兴产业融合化、集群化、生态化发展,战略性新兴产业增加值占 GDP比重超过17%”。

长期以来,黑色金属矿产的产量占世界金属总产量的90%以上,主要包括铁矿、锰矿、铬矿,以及与铁关系密切的钛矿、钒矿五种,是支撑工业发展的重要基石。

同时,以钢铁为代表的黑色金属产业还是实现“双碳”目标的重点领域,2020年,中国的碳排放量为100多亿t,其中,钢铁产业的占比高达18%,是碳排放量最大的制造业部门。

因此,为满足国家产业发展和绿色转型需求,分析黑色金属矿产在战略性新兴产业中的作用及消费需求至关重要。 

战略性新兴产业的发展

战略性新兴产业一般指对经济和社会长远发展具有重大引领带动作用的产业,具有知识技术密集、资源消耗少、成长潜力大、综合效益好等特征。党中央、国务院高度重视培育和发展战略性新兴产业,2010年10月,国务院印发《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号),标志着我国战略性新兴产业正式启动。

在“十二五”“十三五”“十四五”规划中,先后对战略性新兴产业的发展提出了不同阶段目标,战略性新兴产业增加值占 GDP比重不断提高,战略性新兴产业的地位和重要程度不断提升。 

本文以 国 家 统 计 局 的 《战 略 性 新 兴 产 业 分 类(2018)》(国家统计局令第23号)为参考,战略性新兴产业包括 新 一 代 信 息 技 术、高 端 装 备 制 造、新 材料、生物、新能源汽车、新能源、节能环保、数字创意、相关服务业等9大产业,细分为40个方向189个子方向,涵盖了近4000项细分的产品和服务。 

黑色金属矿产的消费现状 

黑色金属矿产主要以各类钢材的形式应用于基础设施建设、房地产、汽车、船舶、家电等领域,是支撑我国国民经济发展的重要原材料。21世纪以来,随着 我国经济发展,黑色金属消费量快速攀升。

 2000年,中国黑色金属矿产的消费量(折算为金属量)仅为1.4亿t,其中铁1.38亿t、锰198.5万t、铬11.2万t、钛28.96万t、钒0.2万t,而2020年黑色金属的消费量(折算为金属量)达到了10.2亿t,是20年前的7.29倍,其中铁9.95亿t、锰1260万t、铬561.33万t、钛224.06万t、钒6.33万t。从黑色金属矿产的矿种构成来看,铁在黑色金属矿产消费量占比长期高达95%以上,用量最大。

黑色金属矿产在战略

性新兴产业的消费 

铁矿 

铁是现代工业基础产业中应用最广泛、用量最大的一种金 属,铁及其化合物可用于制作磁铁、药物、墨水、颜 料、磨 料 等,广 泛 应 用 于 国 防、工 业、农业、交通运输、建筑等国民经济各个领域。

2020年,铁在战略性新兴产业中的消费量为1463万t,占当年消费总量的1.47%,是黑色金属矿产中消费量最大的金属。在战略性新兴产业中,铁主要 应用于新一代信息技术、高端装备制造业、新材料等3个一级产业,涉及6个二级产业、20个三级产业,百余种重点产品。铁在6个二级产业的应用如下。 

(1)电子核心产业。主要应用于储能装置材料及器件领域,重 点 产 品 包 括 磷 酸 铁 锂 储 能 材 料 等。2020年,铁在该类产品消费200万t,占当年消费总量的0.20%。 

(2)轨道交通装备产业。主要用于其他轨道交通装备制造领域,重点产品包括高速轨道用钢轨及道岔、重载轨道用钢轨及道岔等。2020年,铁 在 该类产品消费427.85万t,占当年消费总量的0.43%。 

(3)先进钢铁材料。主要用于先进制造基础零部件、新型功能陶瓷材料、先进轨道交通加工等领域,重点产品包括超级奥氏体耐蚀不锈钢、铁电陶瓷材料、快速重载铁路机车用刹车盘用钢、机床滚珠丝杠用钢、重载铁路车体用弹簧钢、高深冲性能汽车用冷轧板、核岛压力容器钢板、高强耐候桥梁用钢、高强度帘线钢产品气保焊丝钢、DP钢(双相钢)、CP钢(多相钢)等。

2020年,铁在该类产品消费741万t,占当年消费总量的0.75%。

 (4)先进有色金属材料。主要用于先进有色金属材料领域,重点产品包括铁铬铝、不锈钢、金属多孔材料 等。2020年,铁 在 该 类 产 品 消 费9.95万t,占当年消费总量的0.01%。

(5)高性能纤维及制品和复合材料。主要用于其他高性能复合材料制造领域,重点产品包括不锈钢与碳钢复合板、不锈钢与碳钢管产品等。2020年,铁在该 类 产 品 消 费 9.95 万 t,占 当 年 消 费 总 量 的0.01%。 

(6)前沿新材料。主要用于3D 打印用材料制造、纳米材料制造领域,重点产品包括高强、高韧不锈钢粉末,钢 材 纳 米 材 料 等。2020年,铁 在 该 类 产品消费69.65万t,占当年消费总量的0.07%。 

锰矿 

锰主要作为合金元素来使用,约91%应用于钢铁行业,少量应用于化学工业、轻工业、国防工业以及环境保 护 和 农 牧 业 等。2020 年,锰 在 战 略 性新兴产业中的消费量为164万t,占当年消费总量的13%。

在战略性新兴产业中,锰主要应用于新一代信息技术、新材料等2个一级产业,涉及4个二级产业、4个三级产 业,近10种 重 点 产 品。锰 在4个 二级产业中的应用如下。 

(1)电子核心产业。主要应用于高储能和关键电子材料制造领域,重点产品包括镍钴铝和镍钴锰等层状材料、尖 晶 石 型 锰 酸 锂 材 料 等。2020年,锰在该类产品消费25.2万t,占当年消费总量的2%。 

(2)先进钢铁材料。主要应用于石化压力容器加工领域,重点产品包括 LNG 用高锰钢。2020年,锰在该 类 产 品 消 费 100.80 万t,占 当 年 消 费 总 量的8%。 

(3)先进石化化工新材料。主要应用于其他化工新材料制造领域,重点产品包括镍钴锰酸锂/镍钴铝酸锂三元材料。2020年,锰在该类产品消费25.2万t,占当年消费总量的2%。 

(4)高性能纤维及制品和复合材料。主要应用于其他高性能复合材料制造领域,重点产品包括铝锰 - 铝 硅 三 层 复 合 带 等。2020年,锰 在 该 类 产 品消费12.6万t,占当年消费总量的1%。 

铬矿 

铬矿为我国战略性矿产,也是我国对外依存度最 高 的 矿 种 之 一,是 冶 炼 不 锈 钢 的 重 要 原 材 料。 

2020年,铬在战略性新兴产业中的消费量为135万t,占当年消费总量的24%。在战略性新兴产业中,铬主要应用于新材料1个一级产业,涉及2个二级产业、4个三级产业,10余种重点产品。铬在2个二级产业中的应用如下。 

(1)先进 钢 铁 材 料。主 要 应 用 于 高 性 能 轴 承、高性能齿轮、高品质不锈钢等领域,重点产品包括高碳铬轴承钢、汽车变速箱齿轮钢、汽车后桥齿轮钢、风电齿轮钢、超级铁素体不锈钢等。2020年,铬 在该 类 产 品 消 费 126.3 万 t,占 当 年 消 费 总 量 的22.5%。 

(2)先进有色材料。主要应用于新型铜及铜合金制造、高性能靶材制造、多孔材料等领域,重点产品包括铜铬锆系铜合金、铬钯、铁铬铝、不锈钢金属多孔材料等。2020年,铬在该类产品消费8.42万t,占当年消费总量的1.5%。

钛矿 

钛是重要的战略矿产,在航空航天、信 息 技 术、生物医疗等领域有着广泛的应用,是现代工业和尖端科技不可或缺的金属原料。2020年,钛在战略性新兴产业中的消费量为13万t,占当年消费总量的6%。

在战略性新兴产业中,钛主要应用于新一代信息技术、新材料、新能源等3个一级产业,涉及6个二级产业、9个三级产业,10余种重点产品。钛在6个二级产业中的应用如下。 

(1)电子核心产业。主要应用于高端储能和关键 电 子 材 料 领 域,重 点 产 品 包 括 钛 酸 锂 材 料 等。2020年,钛 在 该 类 产 品 消 费1.12万t,占 当 年 消 费总量的0.5%。 

(2)先进有色金属材料。主要应用于高品质钛铸件制造、高品质钛材制造、高品质钛锻件制造、高性能靶材制造等领域,重点产品包括钛及钛合金紧密铸件、钛合金板材、超薄壁钛及钛合金焊管、新兴航空钛合金材料、多孔钛及钛合金等。2020年,钛在该类产品消费6.95万t,占当年消费总量的3.1%。 

(3)高性能纤维及制品和复合材料。主要应用于金属基复合材料制造领域,重点产品包括钛基复合材料 等。2020年,钛 在 该 类 产 品 消 费0.22万t,占当年消费总量的0.1%。

(4)前沿新材料。主要应用于3D打印用材料制造、纳米材料制造等领域,重点产品包括钛合金粉末、氧化钛纳米粉体、钛和钛粉纳米材料等。2020年,钛在该类产品消费0.67万t,占当年消费总量的0.3%。 

(5)核电技术产业。主要应用于核电技术设备领域,重点产品包括核电用钛合金管道等。2020年,钛在该 类 产 品 消 费 2.46 万t,占当年消费总量的1.1%。 

(6)太阳能产业。主要应用于太阳能材料制造领域,重点产品包括钙钛矿等。2020年,钛 在 该 类产品消费2.02万t,占当年消费总量的0.9%。 

钒矿 

钒的产品主要有氧化钒、钒铁合金、钒氮合金及少量的钒化合物等,主要应用于航天、钢铁、电池等领域。

2020年,钒在战略性新兴产业中的消费量为2500t,占当年消费总量的4%。在战略性新兴产业中,钒主要应用于新材料1个一级产业,涉及1个二级产业、2个三级产业。

 钒主要应用于新型铝合金制造、其他稀有金属材料制造领域,重点产品包括 Al-V 合金、高品质钒加工材(纯钒、核工业用 VCrTi靶)等。2020年,钒在该类产品消费2500t,占当年消费总量的4%。 

根据以上分析,2020年,黑色金属矿产在战略性新兴产业中的消费总量为1775万t(金属量),占当年总消费量的1.7%,其中,铁1463万t、锰164万t、钒135万t、钛13万t、钒2500t。

黑色金属矿产在战略性新兴产业中主要应用于新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新材料产业和新能源产业4个一级产业,细分为8个方向下的近30个子方向,涉及百余种重要产品。其中,新材料产业是应用最多的领域,占比高达62.85%。

此外,由于金属的差异性,不同金属在战略性新兴产业的消费占比也差别较大,如铬虽然在战略性新兴产业中消费的绝对量不大,但其在战略性新兴产业的消费占比却高达24%,而铁的消费虽然超过千万吨,但占比仅为1.47%。

黑色金属矿产在战略性新

兴产业的“十四五”需求 

战略性新兴产业是引领未来产业发展的关键,准确分析需求规律对于科学制定行业规划、稳定产业链供应意义重大。虽然不同矿种需求预测的文献较多,但很少有从战略性新兴产业发展需求的角度出发对不同矿种未来需求进行研究。

黑色金属矿产的“十四五”需求 

“十四五”期间,不同黑色金属的需求差异较大,如铁和锰的需求量将在平台期震荡,需求量分别在10亿t和1400万t左右浮动;铬、钛和钒的需求量将保持一定规模增长,年均增长率分别为5%、4.5%和3.8%。2025年,铁、锰、铬、钒、钛的需求量分别为10.1亿t、1470万t、780万t、266万t、7.86万t。

黑色金属矿产在战略性新兴产业中消费占比 

黑色金属矿产在战略性新兴产业中占比消费主要由国家规划和产业发展所决定。“十三五”规划提出,“到2020年,战略性新兴产业增加值占 GDP的比重达到15%”,而“十 四 五”规 划 提 出,“战 略 性 新兴产业增加 值 占 GDP 比 重 超 过17%”。

从 远 景 目标看,规划对战略性新兴产业发展的要求并未大幅提升,5年仅提升2%。从行业发展看,《“十四五”原材料工业发展规划》提出,“供给高端化水平不断提高。先进基础材料高端产品质量稳定性、可靠性、适用性明显提升。

部分前沿新材料品种实现量产和典型应用。突 破 一 批 重 点 战 略 领 域 关 键 基 础 材 料”、“结构合理化水平持续改善,粗钢、水泥等重点原材料大宗产品产能只减不增,产能利用率保持在合理水平。”

基于此,结 合 产 业 发 展 规 律,判 断 黑 色 金属矿产的消费总量增长有限,但在战略性新兴产业的占比将有所提升。

因此,到2025年,黑色 金 属 矿产在战略性新兴产业中的消费占比将提升至2%左右,铁、锰、铬、钛、钒在战略性新兴产业消费占比将分别提升至1.6%、15%、30%、10%、8%。

黑色金属矿产在战略性新 兴 产 业 的“十 四 五”需求预测结果 

综合以上分析,得到如下结果。(1)预测“十四五”期 间,黑色金属矿产在战略性新兴产业的需求量将保持增长,2025年的需求总量将达到2104.6万t,年均增长率为3.7%。 

(2)预测“十四五”期间,铁、锰、铬、钛、钒在战略性新兴产业的需求量仍将保持增长,2025年的需求量将分 别 为 1620.6 万t、220.5 万t、233.8 万t、29.0万t、0.6万t,年均增长率分别为2.2%、6.9%、14.6%、24.6%、20.0%。

 (3)预测“十 四 五”期 间,铁、锰、铬 在 战 略 性 新兴产业中用量保持高位,累计需求量为7901.7万t、1003.5万t、956.1万t,均超过或接近千万吨级别,但年均增长速率较低;钛、钒金属虽然用量较小,上年累计需求量将分别达到100.7万t、2.3万t,但年均增长率明显高于其他黑色金属矿产。

 结论 

(1)黑色金属矿产是支撑战略性新兴产业发展的一类重要矿产。2020年,黑色金属矿产在战略性新兴产业中主要应用于新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新材料产业和新能源4个一级产业,细分为8个方向下的近30个子方向,涉及重要产品超过百余种,其中,新材料产业是应用最多的领域,消费占比高达62.85%。 

(2)利用“顺产业链”和“逆 产 业 链”方 法,分 析了2020年,铁、锰、铬、钛、钒5种黑色金属矿产在战略性新兴 产 业 中 的 消 费 量 及 其 占 比。分 析 结 果 表明,2020年,黑色 金 属 矿 产 在 战 略 性 新 兴 产 业 中 的消费总量为1775万t(金属量),占当年总消费量的1.7%,其中,铁1463万t、锰164万t、钒135万t、钛13万t、钒2500t。

 (3)“十四五”期间,黑色金属矿产在战略性新兴产业的需求量将保持增长,2025年的需求总量将达到2104.6万t,占当年总消费量的2%,其中铁、锰、铬、钛、钒的需求量分别为1620.6万t、220.5万t、233.8万t、29.0万t、0.6万t。 

(4)未来黑色金属的产业发展主要集中在高端制造,特别是关键技术材料。根据发展规划,未来战略性新兴产业对黑色金属的需求仍将主要集中在新材料领域,如飞机、航空发动机、储能电池、高铁配件等重点应用领域,攻克高温合金、高性能特种钢等一批关键材料 将 成 为 黑 色 金 属 产 业 未 来 发 展 的 重 要方向。


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