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战略性矿产资源全产业链理论和研究前沿
矿产资源俗称“工业的粮食”，是一个国家资源安全和经济安全的重要载体，我们不仅要关注矿产资源本身的可供性，更要关注矿产资源从上游供给到下游产业需求全过程的可持续性。进入21世纪，低碳发展、新能源革命和数字经济成为全球主要国家和经济体发展的主旋律。全球进入第4次工业革命和第6次科技革命叠加的新时期，新经济时代新能源汽车、风力发电、太阳能光伏、人工智能、量子通信等战略新兴产业快速发展，带动了锂、钴、镍、稀土、铂族金属等诸多矿产资源新的需求。这些矿种通常具有稀有、稀缺、稀散、稀贵等特征，且相比大宗矿产，在空间分布上更加不均匀。可以预见，当下及未来很长一段时间内，主要国家和经济体针对战略新兴产业的矿产资源布局将成为大国博弈的“新战场”，这种博弈关系也将颠覆传统的以油气和铁铜铝大宗矿为主导的大国关系。
在全球化背景下，一国战略新兴产业所需的矿产资源不仅可以从矿物原料中获取，还可以依靠中间品隐含资源满足自身发展的需求(Johnson等，2008)。随着贸易保护主义的抬头、“技术冷战”的持续升温，地缘政治风险不断上升，我国部分矿产资源面临着断供、恶意加价等非市场行为和中间产品“技术卡脖子”持续增加的不确定性风险。与此同时，随着新冠疫情持续蔓延，主要国家和经济体加快了从经济效率驱动的全球供应链建设向安全供应链建设新战略的转型，这将驱使矿产资源初级产品和产业链各类中间产品供需结构产生较大调整，也将进一步加大主要国家和经济体间的资源竞争强度。因此，如何从全产业链视角辨析战略新兴产业的矿产资源供给关键风险点，识别重要矿产资源清单和关键供需主体和环节，是矿产资源安全的重要课题。
1 战略性矿产资源术语界定和目录清单
1.1战略性及关键矿产术语界定
当前，主要面向国民经济发展和国防工业以及低碳和新科技革命等需求场景，展开矿产资源清单的分析和界定，主要包含以西方（美国、欧盟等）为代表的“关键矿产”，以及以中国为代表的“战略性矿产”，两者的主要差异在于前者主要指非能源矿产，而后者涵盖了能源、金属和非金属矿产三类。在术语内涵方面，美国官方将关键矿产界定为“对经济和国家安全必不可少的非燃料矿物或矿物材料，其供应链容易受到破坏，所制造产品若断供将会对本国经济或国家安全产生重大影响”(Interior Department of the U．S．，2018)。欧盟委员会从经济重要性和供应风险两个维度识别了关键矿产清单( European Commission，2020)。此外，学术界也从稀有、稀缺、稀散、稀贵、伴生等特征以及高技术支撑作用等方面进行了不同的界定，如“三稀”和“四稀”矿产（王登红等，2016）、伴生性关键矿产(邵留国等，2020)、高技术矿产（陈从喜等，2020），以及提出了组合式术语，如战略性关键矿产(王安建等，2019)。
1.2各国战略性及关键矿产政策和目录清单
当前我国处于工业化中后期和城镇化快速发展时期，战略性矿产资源刚性需求和供需矛盾仍将长期存在。为保障国家经济安全、国防安全和战略新兴产业发展需求，国务院于2016年11月批复通过了《全国矿产资源规划（2016-2020年）》（以下简称《规划》），将24种矿产列入战略性矿产目录。这24种矿产包括能源矿产石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀，金属矿产铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆，非金属矿产磷、钾盐、晶质石墨、萤石。战略性矿产资源有助于推动新兴技术的繁荣，这些技术将主导可再生能源、先进制造业、国防、科研等领域的消费设备和产品。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二0三五年远景目标的建议》明确提出“坚持总体国家安全观，实施国家安全战略；保障能源和战略性矿产资源安全。”我国战略性矿产的需求仍将继续保持高位态势，特别是一些用量较小的战略性矿产（如锂、钴、镍、铍、稀土）的需求还将快速增长。然而，我国多数战略性矿产还需要依赖进口，其中，石油、铁、铬、铜等能源和大宗矿产对外依存度超过70%，部分小金属（例如钴）对外依赖程度更是超过了90 010，若不提前部署，全盘谋划，将制约我国产业发展和危害经济安全。
随着社会经济的发展和各国工业的转型升级，美、欧、日等国家和经济体相继从社会经济发展的重要性和关键产业需求、资源的可替代性、来源渠道的脆弱性、供应的地质条件和技术可行性、环境影响等多个维度对矿产资源的关键性进行了系统评价，并相继给出了关键矿产资源的名单。美国在20世纪30年代颁布了《战略性和危机性原材料储备法》，并从70年代开始，基于战备物资储备和军备竞赛，对保障国家资源安全的矿种开展了研究；2018年美国内政部根据国家安全影响程度、供应链脆弱程度、产业依赖程度等，提出了35种关键矿产品清单草案(Interior Department of the U．S. 2018)。2019年6月，美国商务部进一步发布报告《确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略》，提出了保障关键矿产供应安全的具体措施。自2011年起，欧盟基于再工业化战略及新兴产业、国防工业、清洁技术等领域的矿产资源需求，将确保原材料的安全性和可持续供给列为“优先事务”，相继发布了《对欧盟生死攸关的原料报告》《欧盟关键矿产原材料》等报告，先后4次公布了关键矿产清单，其中2011年为14种，2014年为20种，2017年为27种，2020年为30种材料( European Commission．2020)。日本从20世纪60年代开始进行储备矿种布局，基于关键产业的矿产资源需求和海外矿产调查，于2009年出台了《稀有金属保障战略》，将31种矿产作为优先考虑的战略矿产，并提出了将采取政府主导稀有金属贸易、在周边寻找稀有金属供应国、通过多元化手段获取稀有金属、开发利用稀有金属的替代产品等保障措施。
2 战略性矿产资源全产业链界定
目前对于“全产业链”尚没有明确的定义，针对这一情况，学者们提出了纵向一体化、价值链、供应链、产业链、循环链、全生命周期等思想。纵向一体化关注的是企业本身，通过产品的用户或原料的供应单位联合或自行向这些经营领域扩展，实现企业在现有业务的基础上，向现有业务的上游或下游发展，形成供产、产销或供产销一体化，以扩大现有业务范围的企业经营行为。纵向一体化有助于降低外部的不确定性，但随着信息技术和新技术的快速发展，产品生命周期变短，纵向一体化使得企业缺乏必要的适应市场、响应市场的能力。学者们开始关注如何有效处理需求、供应之间的关系，“供应链”的概念应运而生，它包括整合处理及控制产品从原料、生产制造到配送给顾客的一系列活动，处于供应链上的企业必须同时保持敏捷和精益，并参与全球配置下的竞争合作，供应链更关注的是微观企业间的整合处理关系( Christopher，2014)。而对于中观产业而言，不仅涉及企业间的供需关系，还存在着企业信息、空间布局、价值流动、资源资本等多重关系的内在协作和投入产出关系，由此出现了“产业链”的概念。产业链是以产品、资本、知识、信息为纽带，以市场需求为导向，以价值增值为目标，由多个相同或不同企业按照一定空间或逻辑结构构成的动态组织（郭丕斌等，2014）。
现有矿产资源产业链的界定主要从局部和全局两方面展开，其中局部是指从勘探到土地复垦全周期的单一矿业项目的产业链，而全局则是考虑矿产品生产、加工、使用、废弃和回收等环节的全生命周期过程（Segura等，2018）。安海忠教授在2017年矿业全产业链大会上做《基于大数据的矿业全产业链研究》报告时提出了“矿产资源全产业链”的概念，包含上游勘探开发以及采掘和洗选等粗加工，中游加工和产品制造，下游行业应用和循环利用等多个环节物质流动和环境影响的半闭环过程。随着各国对战略性矿产资源和关键矿产的关注，需求也在持续增加，在提前布局矿产资源一次供应的同时，学者们普遍开始关注资源的循环利用，由此又提出了“闭环供应链”（Swart等，2014）和“循环产业链”（杨敬增，2019）等术语。综合各方观点，本文将矿产资源全产业链定义为：以价值增值和保障经济安全可持续运行为目标，包括矿产资源勘探、开采和洗选等矿业项目阶段，冶炼（或提炼）、加工和生产等矿产品生产加工阶段，产业嵌入和行业使用阶段以及回收循环利用阶段等4个盼段，以矿产资源流动为主线，以技术创新为支撑，蕴含资源、资产、资本、环境多重属性互动的产品、企业、产业、国家多主体交互作用的复杂系统。
3 战略性矿产资源产业链研究进展
作为支撑国民经济各行各业的基础性产业以及生态环境影响和资源消耗的重要过程，近些年广义的矿产资源产业链受到资源经济、产业生态等多个领域的学者关注。本文从如何界定战略性矿产产业链（研究理论框架）以及从哪些方面进行分析（研究维度）对现有文献进行了梳理和归纳总结。
在战略性矿产资源产业链研究理论框架界定方面，目前主要从自上而下和自下而上两个视角展开研究。自上而下的产业链构建主要是从矿石或矿业部门开始，采用物质流、全生命周期、投入产出分析等方法，对矿产资源的加工、生产、转化过程的物质流量和资源环境消耗影响等进行分析。例如，Liu等(2019)提出了自铁矿石开始的自上而下的产业链资源流动分析模型，并分析了资源流动过程中的环境影响和经济收益的不匹配性。Shi等(2020)采用自上而下的结构路径分解方法，分析了能源和水资源在产业部门间的流动路径。此外，部分学者将物质流分析运用到矿石、初级产品、中间产品以及最终产品的多种产品形态分析中(Chen等，2012)。自下向上的研究视角，主要是针对某一行业或产品，从产品末端逐步追溯、识别制造该产品的整个产业过程，核算产业链单一或多资源流量（物质流），如造船工业的铁物质流分析、汽车产品中的钢铁相关物质流分析、平板显示器用铟的物质流分析(Nakajima等，2013；Sujauddin等，2017)。两种研究分别从单一矿种自上向下的多产业链应用以及单一应用产业自下向上的多矿种使用展开研究。
在研究维度方面，目前针对产业链各阶段直接矿产资源和隐含矿产资源贸易、产业链各阶段产品间资源流动、产业链各阶段产品间价格联动、产业链各环节资源消耗和环境影响、产业链各阶段公司间交叉持股、产业链各阶段关键“创新链”识别等展开研究。主要进展如下：
1)在直接矿产资源和隐含矿产资源贸易方面，主要分析了全球各国单一矿种贸易格局、竞争关系和风险评价等。例如，李华姣等( 2020)针对钨产业链各阶段产品的国际贸易数据，构建了国家间各阶段产品国际贸易网络，对不同阶段寡占指数、赫芬达尔-赫希曼指数和中介控制能力等进行了对比分析，发现中国在钨产业链各环节呈现倒“U”型的特征，即中游产品竞争优势明显，两端由于政策和产业链深加工能力等影响，竞争优势相对较小；Li等(2021a)以铜产业链为对象，通过构建不同环节同产品的贸易网络，剖析全球铜产业链贸易特征及重要国家贸易特性，建立贸易风险二维评价指标体系，对产业链各环节主要贸易进口国进行供应风险和供应脆弱性分析。当前风险评价主要停留在各阶段贸易关系层面，而各阶段产品贸易隐含资源流动和产业需求之间存在着错综复杂的关系，需要从“贸易—生产”双视角对资源安全进行分析。
2)在产业链各阶段产品间资源流动方面，主要采用物质流和全生命周期分析方法，分析了单一物质自矿石到社会存量及循环利用的全过程。例如，刘立涛等（2021)以美国为例，构建了基于全生命周期贸易关联的钴物质流分析框架，分析1995-2015年美国钴物质流量、存量和供应格局，发现了美国一次钴矿资源开采量呈递减趋势，二次资源利用规模逐渐扩大，含钴废弃物从其他与高温合金占主导向电子产品电池占主导转变。Zeng等（2015）在钴物质流动和存量分析的基础上，进一步预测了未来中国钴的需求量及供需缺口。随着全球战略性关键产业的快速部署，矿产资源的需求迅速增加，一次矿产资源供给与需求的缺口将不断加大，循环利用成为必要的补充（Ali等，2017）。
3)在产业链各阶段产品价格联动方面，主要针对单一市场和多市场间矿产品及产业链各阶段产品的价格交互关系展开了一系列研究。例如，Qi等( 2020)以钢铁产业链为例，采用小波分析、格兰杰因果检验、复杂网络和模体分析相结合的方法，分析了多时间尺度下中国钢铁产业链上中下游20类553种钢铁相关产品的结构特征，并识别了不同时间周期下可能引起系统性风险的关键产品。Feng等（2019）以新能源汽车产业链为例，采用GARCH-BEKK、多层复杂网络和模体分析相结合的方法，分析了上中下游上市公司间的波动溢出路径和关键路径，研究发现2016-2018年新能源汽车产业链上游和中游更容易受到下游的反向影响。此外，郭燧(2020)对跨国产品间的波动溢出关系进行了分析，该研究以石化产业链为对象，采用时序网络、结构端点识别、GARCH-BEKK相结合的方法，识别了全球石化产业链各阶段产品间风险的时空传导路径和影响机理。产业链为系统性风险提供了内在的逻辑关联和传导路径，产业链、供应链背景下对风险亟待重新界定（Xu等，2019）。
4)在产业链各环节资源消耗和环境影响方面，主要针对单一资源消耗（如水资源）和多资源消耗，以及单一环境影响（如碳排放）和多资源影响对产业链进行分析。例如，Shi等(2019)基于投入产出表分析了能源在产业部门间的消耗和使用全过程，识别了碳排放的关键流动路径；刘妍心等(2021)基于能值分析和全生命周期方法，分析了钢铁全产业链土地资源利用和不同环境要素的影响，并进一步分析了不同部门废钢回收对产业链整体可持续性指标的影响机理，分析发现汽车部门废钢回收对产业链多主体可持续性影响最为显著。矿产资源的初加工和中间产品制造均属于高耗能、高环境影响环节，随着“双碳”目标的提出，如何保障产业链可持续运行，亟待进一步研究。
5)在产业链各阶段公司间交叉持股方面，研究发现，通过“资本链”的布局，可以有效应对一国资源短缺的困境（Hatayama等，2015），并将重构资源安全内涵。能源和矿产资源全产业链交叉持股普遍发生在市值较大的公司之间，例如，Li等(2021b)采用多层网络建模和模体分析等方法，分析了全球油气产业链上市公司之间的交叉持股关系，识别了交叉持股的空间特征和基于交叉持股的公司联盟。分析发现，日本的油气产业链交叉持股利益联盟最为成熟，涉及上中下游多个产业环节，10余个公司；共持、共股东和间接持股3种类型是交叉持股中最为普遍的基础持股结构类型。由于产业链各环节公司资源和资产的差异性，投资持股将改变公司或公司背后所属国家资源的所有权结构。
在矿产资源全产业链各阶段关键“创新链”识别方面，学者主要通过对专利文献分布和专利文献引用关系分析，识别从上游矿产资源到终端产业嵌入和应用全过程关键创新及其遗传迭代路径。冯思达(2020)基于技术专利和科技论文的多层创新遗传网络构建，提出了锂电池产业链上中下游的科学技术遗传路径，并通过领域共现关系主题分析（Feng等，2020a）和专利引用技术迭代路径识别（Feng等，2020b）分析了锂电池和新能源汽车产业链的知识融合的演变趋势及关键创新链。“创新链”驱动了“产业链”“价值链”的形成，同时也重构了资源禀赋优势，对“供应链”中各国的地位具有重要影响，例如中国上游优势矿产资源由于缺乏产业链深加工必要的关键技术，使得中下游“被卡脖子”的困境屡屡出现（李华姣等，2020）。而资本市场的介入又使得主体之间的关系更为复杂。
4 战略性矿产资源产业链研究前沿与挑战
通过上述文献梳理和分析发现，战略性关键矿产资源全产业链研究目前尚处于起步阶段，在理论框架界定、研究维度系统性深入分析等方面仍亟待进一步加强。百年未有之大变局背景下，全球各主要国家和经济体也将进入基于战略性关键矿产资源竞争和博弈的大国关系和地缘政治新周期。本文基于现有文献的总结归纳，提出了以下几个方面的研究前沿与挑战：
1)战略性关键矿产资源全产业链系统边界和全产业链视角下资源安全新内涵。作为工业的粮食，战略性关键矿产资源渗透在社会和国民经济发展的各个方面，大到国防科工，小到衣食住行，无一能脱离矿产资源的支撑。因此，在对战略性／关键矿产资源全产业链研究时，需要根据研究问题进行有限边界界定，且通常需要针对单一资源与单一产业的嵌构关系部署研究体系。与此同时，由于中间品资源流动重构了资源安全，需要突破以往就矿产资源上游论资源安全的传统模式，引入中间环节资源流动和末端循环利用评估，提出全产业链视角下资源安全新的内涵。
2)“贸易—生产—循环”全球产业链资源流动复杂系统构建。一国产业发展所需的矿产资源通常通过国内国外两个市场获取初级产品或中间、终端产品，经过深加工或组装等满足本国产业和社会需求。而随着一次资源的收紧和竞争日益激烈，循环利用也已经成为各国不可或缺的资源获取路径，且在多数资源消耗大国，循环利用的资源安全保障作用将会日益增强。如何综合考虑贸易、生产和循环之间的复杂关系，构建多主体复杂系统，进而识别全产业链逻辑关联体系下的风险传导路径，寻求全产业链可持续发展的优化路径，是当前以及未来很长一段时间内政府和学术界亟待研究的关键课题。
3)“双碳”目标下如何保障矿产资源全产业链可持续发展。随着我国“双碳”目标的提出，碳中和、碳达峰的实现必将给高耗能和高排放的资源洗选、冶炼加工行业带来深远影响。一方面，需要从长期的视角，寻求“先立后破”的能源结构调整和产能置换路径；另一方面，需要从系统的视角，客观评价全产业链的可持续发展的资源需求和绿色保障策略，避免盲目降碳导致牵一发而动全身的系统性风险发生。
4)创新链、价值链、产业链、供应链、资本链的相互影响机理。微观企业间的供应链、中观行业间的产业链、宏观国家间的价值链存在着环环相扣、系统耦合的复杂关系，而创新链和资本链的引入，又将对“三链”产生颠覆性的影响。识别企业、行业、国家等主体间资源、产品、技术、资本等的影响机理，是构建战略性／关键矿产资源全产业链理论体系的重要基础，也是国家资源安全的关键难题。
摘自：《资源与产业》2022年第1期
