美国关键矿物审查:钨的战略作用与全球影响
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- 分类:钨业新闻
- 发布于 2025年4月21日 星期一 19:00
- 作者:Zhenghua
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1. 引言:关键矿物在全球经济与安全中的战略地位
关键矿物(如稀土、锂、钴、镍、钨)是现代工业和国家安全的核心资源,广泛应用于新能源、电子、航空航天、军事和新兴技术领域,在全球供应链和地缘政治中具有不可替代的作用。钨因其高熔点(3422°C)、高密度(19.25 g/cm³)和卓越的机械性能,在高温合金、半导体制造、军工装备、人工智能硬件及核能设备中至关重要。例如,钨合金用于航空航天精密部件,钨电极确保芯片制造的纳米级精度,钨基复合材料在火箭喷嘴和高温等离子环境中表现出色。
美国对关键矿物高度依赖中国。美国地质调查局(USGS)2025年数据显示,美国约27%的钨、70%的稀土从中国进口,锂、钴的原料来源和加工能力也主要依赖海外。这种依赖在供应链中断风险下暴露了美国在经济韧性和国家安全方面的脆弱性。2025年,中美贸易紧张加剧,中国对稀土和钨相关物项的两用物项出口管制加码,导致全球市场波动。美国因此依据《1962年贸易扩展法》第232条款启动关键矿物进口审查,评估其对国家安全的影响。
本文从中国关键矿物从业者的中立视角,分析钨的战略作用、美国审查的政策背景及全球影响,结合多语言资料补充新兴技术应用和国际应对策略,提出中美优化产业链合作的路径及中国政府的战略储备、废料进口和企业转型建议,为政府和企业提供参考。
2. 关键矿物的定义与全球战略重要性
2.1 关键矿物的核心特征与定义
关键矿物是指对经济和国家安全至关重要、供应链存在中断风险的非可再生资源。其定义基于以下标准:
经济重要性
关键矿物是新能源、电子、航空航天、军事和新兴技术(如6G、量子计算、人工智能硬件)的核心材料。例如,锂和钴用于电动车电池,稀土用于风力涡轮机永磁体,钨用于芯片制造和军工合金。
供应链风险
供应集中于少数国家,如中国控制全球90%的稀土加工、80%的钨产量和70%的锂电池材料,易受地缘政治、贸易限制或自然灾害影响。
不可替代性
某些矿物在特定应用中难以替代。例如,钨的高熔点和密度使其在高温合金和量子计算的超导材料中无可替代。
国家安全关联
关键矿物直接影响国防工业,如稀土用于F-35战斗机的雷达系统,钨用于装甲穿透弹和反导系统。
2024年,全球钨产量约8.1万吨,中国占81.48%,凸显供应链集中风险(USGS, 2025)。新兴技术需求进一步加剧供应压力,例如,钨在6G通信基站和人工智能硬件的耐高温组件中需求预计增长15%。
2.2 国际组织与国家的关键矿物定义
关键矿物的美国定义
美国地质调查局(USGS)将50种矿物列为关键矿物,强调其对经济和国家安全的重要性及供应风险。2022年,美国能源部细化了新能源相关的清单,突出锂、镍、钴和钨。
关键矿物的欧盟定义
2023年欧盟《关键原材料法案》列出34种关键矿物,基于经济重要性和供应风险评分,重点支持绿色转型所需的锂、稀土和钴,并新增钨以应对半导体和军工需求。该法案于2024年5月正式生效。
关键矿物的OECD定义
经济合作与发展组织(OECD)定义关键矿物为供应风险高、替代性低、经济影响大的资源,强调其在绿色和数字化转型中的作用。IEA全球关键矿物展望报告(2024)预测锂需求到 2040 年将增长八倍。Business Wire在2023年报告中预测全球钨市场到 2030 年将达到 17.08 万吨,年复合增长率 (CAGR) 为 4.6%(2022-2030 年)。
关键矿物的日本与韩国对策
日本经济产业省(METI)和韩国产业通商资源部将钨、稀土和锂列为战略矿物,强调其在半导体和电池供应链中的作用。日本计划到2030年将钨进口多元化,减少对中国依赖。韩国通过增加回收率和减少进口依赖来稳定供应链,目标到2030年将进口依赖度从80%降至50%。
3. 钨在全球核心产业中的战略应用
3.1 钨在新能源产业中的技术驱动作用
关键矿物是新能源产业(如电动车、风电、光伏)的技术支柱。锂、钴、镍用于锂离子电池,提供约300 Wh/kg的能量密度;稀土(如钕、镝)用于风力涡轮机永磁体,效率超95%。钨因高硬度和耐腐蚀性,在制造风电齿轮、电池极片和光伏硅片中不可或缺。例如,钨合金刀具确保加工精度(±0.01 mm),钨电极在等离子切割中降低约20%的损耗率。此外,钨在固态电池电极制造和核能设备的抗辐射涂层中应用兴起,预计提升电池寿命10%并增强核反应堆安全性。
2024年,全球电动车销量约1800万辆,同比增长约35%,推动锂需求增长约30%。钨需求因新能源设备制造增加,估计占全球消耗的10-15%。中国占全球锂电池产量的约70%,美国仅10%,供应链高度集中。出口限制可能导致电动车生产成本上升约10%,影响特斯拉、比亚迪等企业的交付周期。到2030年,全球电动车销量预计达3600万辆,锂需求可能达到310万吨(碳酸锂当量),钨需求预计增至17.08万吨,供应链安全成为瓶颈。
3.2 钨在电子产业中的精密制造贡献
电子产业依赖关键矿物实现技术创新。稀土(如镝、铽)作为芯片掺杂剂,提升晶体管性能;钴和镍用于芯片封装和电池管理芯片。钨因高导电性(5.6×10^6 S/m)和耐高温性,广泛用于半导体制造。钨溅射靶材支持芯片互连线,钨电极在光刻机等离子刻蚀中实现3 nm以下精度。例如,台积电5 nm芯片生产中,钨电极将刻蚀误差控制在0.5 nm以内。此外,钨在量子计算的超导电路、6G通信的耐高温天线和人工智能硬件的散热组件中需求增长,预计占全球钨消耗的7%,尤其在AI训练集群的冷却系统中需求增长20%。
2024年,全球半导体市场规模达到6276亿美元,同比增长19.1%。中国供应约70%的半导体用稀土和80%的钨。出口限制可能推高国际钨价格约20%,导致芯片生产成本上升5-10%,影响英特尔、三星、SK海力士的交货周期。美国半导体协会建议投资约30亿美元建设钨回收和加工设施。
3.3 钨在航空航天与军事工业中的高性能保障
航空航天和军事工业对关键矿物要求严苛。稀土用于飞机引擎永磁体,镍和钴用于高温合金,确保涡轮叶片在1500°C下运行。钨合金用于飞机平衡配重、陀螺仪和火箭喷嘴,耐受3000°C高温;在军事领域,钨用于装甲穿透弹和反导系统动能拦截器,穿透力超1000 mm钢板。 新兴应用包括钨基复合材料在高超音速武器的耐热涂层和核动力航天器的辐射屏蔽层,预计需求增长10%,特别是在美中俄的高超音速竞赛中。
2023年全球航空航天与国防市场规模约为8290亿美元,军工预算中关键矿物占材料成本约5%。中国钨生产占全球80%,出口限制可能推高部件成本10-15%,影响波音、空客及F-35的生产。美国国防部可能从加拿大、澳大利亚紧急采购钨以缓解压力。
4. 美国关键矿物审查的政策背景与驱动因素
4.1 美国关键矿物审查的政策背景
美国依据《1962年贸易扩展法》第232条款启动关键矿物进口审查,评估50种矿物(如钨、稀土、锂)对国家安全的影响。审查由商务部执行,需270天内提交报告,建议是否实施关税、配额或其他限制措施。白宫强调,此举旨在降低对中国供应链的依赖,保障经济和国防安全。
审查的导火索是中美贸易紧张及中国出口限制。2025年,在美对华滥施关税以后,中国加强对稀土和钨的出口许可管理,审批周期可能长达数周,导致全球供应紧张。
4.2 美国关键矿物审查的驱动因素
供应链安全
2024年,中国供应全球70%稀土、80%钨,其中,供应美国70%稀土、27%钨。中国关键矿物出口限制可能威胁美国新能源和军工产业。
贸易对抗
中美贸易战升级促使美国通过审查和潜在关税重塑供应链,激励国内生产。
产业振兴
美国加工能力不足,仅有一座稀土矿(Mountain Pass,年产1.2万吨),钨产量占全球2%。审查旨在吸引投资,创造就业。
地缘政治
中国通过“一带一路”倡议控制全球70%的钴和部分锂资源。美国寻求与澳大利亚、加拿大、欧盟合作,构建多元化供应链。
能源与技术转型
研究机构预计2030年全球锂需求将增至310万吨(LCE);钨需求因新能源、6G和量子计算增长10-15%。审查确保美国能源和技术转型的原材料供应。
4.3 美国政府的关键矿物配套措施
简化国内矿业许可,加快钨和稀土开采,目标2028年钨产量达4000吨。与澳大利亚、加拿大签署合作协议,目标2030年占全球钨供应10%。投资建设加工设施,开发钨回收技术,回收率目标60%。
5. 中国从业者视角:关键矿物供应链的挑战与应对
5.1 中国从业者面临的核心问题
出口需求减少
中国企业短期收入可能因出口下降,但国内需求提供缓冲。
中国业者面临的市场竞争
澳大利亚、加拿大计划增加钨产量,欧盟和日本推动多元化采购,可能削弱中国全球钨市场份额。
5.2 中国的政策与企业对策
5.2.1 中国政府的战略建议
(1)短期措施
优化关键矿物管制机制
优化出口许可审批,缩短至2-4周,提升透明度,稳定全球市场信心。建立动态监测机制,实时跟踪全球钨、稀土等关键矿物供需变化,防范价格剧烈波动。
适时建设战略储备体系
建立关键矿物国家战略储备体系,目标储备钨、稀土、锂等矿物6-12个月的国内需求量(约5万吨钨、10万吨锂),以应对全球供应链波动和地缘政治风险。建议设立专项基金(约500亿元人民币),支持建设现代化存储基地。探索与澳大利亚、智利等资源国建立联合储备机制,通过长期采购协议锁定供应,降低储备成本。
及时放开钨废料进口
逐步放开钨、稀土等关键矿物废料进口限制,制定严格的环境和质量标准,鼓励企业投资回收设施,目标2028年钨回收率达70%。此举可降低对原矿依赖,预计每年增加钨供应约1万吨,节约开采成本约30亿元人民币,但需配套环保监管和废料分类技术以避免污染风险。建议与欧盟、日本合作,借鉴其废料管理经验,制定国际化的回收标准。
大力扶持中小企业
出台税收减免和低息贷款政策,鼓励中小企业参与关键矿物开采、加工和回收,目标2028年中小企业占行业产值30%。通过产业园区建设(如江西赣州钨产业园),提供技术培训和设备补贴,支持中小型企业开发高附加值产品,如钨基纳米材料。
(2)长期发展
加大产业投资
投资约1000亿元人民币开发高附加值钨产品(如复合材料、纳米钨合金),支持新能源、军工、6G技术和智能制造。鼓励和扶持产业界获取更多自然资源开采权和资源回收再循环能力,同时限制关键矿物冶炼加工技术的出口,鼓励国内精细冶炼加工。设立国家级研发中心,重点突破低碳冶炼和循环经济技术。
积极全球布局
通过“一带一路”倡议锁定亚洲(印尼镍矿)、非洲(刚果钴矿、津巴布韦锂矿)、南美(智利锂矿、秘鲁铜矿)等地区的钨、钼、锂、钴和稀土资源,增强资源控制力。
5.2.2 中国企业的转型策略
技术升级
开发高性能钨合金,满足5 nm及更精密芯片、固态电池、量子计算和智能制造需求。重点突破钨在智能制造中的应用,如工业机器人用高耐磨钨合金部件和高精度3D打印钨基材料。投资绿色冶炼技术,采用等离子冶炼和电化学提纯,降低能耗,减少碳排放。与清华大学、中科院等机构合作,开发人工智能优化冶炼工艺,提高生产效率。
市场多元化
拓展欧盟、东盟、中南美和非洲市场,降低对美依赖,提升非美市场占比。通过参与“一带一路”项目,与印尼、巴西等国企业合资建厂,生产钨基新能源材料,增加出口额。积极参与国际供应链标准制定,与欧盟、日本企业合作制定钨回收和绿色加工标准,提升全球竞争力。
绿色转型
积极投资建设钨回收设施,提升回收率,并符合欧盟绿色标准和OECD环境尽职调查要求。探索与德国、日本企业合资,引进先进废料分选技术,降低回收成本约20%。
国际化研发合作
与国际上技术先进和拥有资源的企业及研究机构开展跨国研发,聚焦钨基复合材料和替代材料。融入国际矿业产业链,学习钨加工和回收技术,增强全球技术影响力。
5.3 中国关键矿物产业的战略思路
钨产业界应坚持资源与技术双轮驱动的战略布局,确保关键矿物产业的全球领先地位:
资源端“走出去”
通过“一带一路”倡议和多边合作,积极获取亚洲(印尼、缅甸)、非洲(刚果、津巴布韦、南非)、南美(智利、秘鲁、玻利维亚)和澳大利亚的钨、钼、锂、钴和稀土资源开采权。并推动资源回收再循环,建设全球废料回收网络,建立废料交易平台。
技术端研发投入
加大对精细冶炼、加工和循环经济技术的研发投入,重点突破人工智能优化冶炼(效率提升10%)、低碳电化学提纯(碳排放降低30%)和钨基纳米材料(强度提高20%)。限制核心技术出口,保护知识产权,设立国家级钨技术创新中心,整合产学研资源。立足国内新能源、电子、军工和智能制造应用,开发定制化钨产品,如高性能固态电池电极材料,巩固技术领先地位。
风险管理策略
建立关键矿物价格波动应对机制,通过期货市场和长期供应合同锁定价格,降低波动风险。制定地缘政治风险预案,加强供应链韧性,拓展海外市场份额,鼓励企业分散投资,降低对单一市场的依赖。
国际合作与话语权
积极参与乃至主导OECD、G20等有关国际规范制定,提出中国主导的供应链透明度和绿色标准,增强全球话语权。推动多边投资框架,与国际合作共同开发非洲和南美资源,加强多元化供应和需求市场。通过技术输出和标准推广,提升中国企业在全球供应链中的影响力。
中国应通过战略储备、废料进口放开和中小企业扶持,增强资源安全和技术优势,同时以开放合作姿态参与全球治理,助力可持续供应链建设。
6. 全球关键矿物供应链的影响与未来展望
6.1 美国国内的关键矿物政策影响
审查激励国内钨矿开发,增加产能与储备,并创造新的就业岗位。但关税可能推高电动车和芯片成本,推升通胀率。军工供应链短期面临中断风险,F-35生产可能延误。
6.2 全球关键矿物供应链的连锁反应
中国出口限制影响全球新能源和电子产业,日本、韩国、欧盟企业成本上升5-10%。清洁能源转型可能因原材料短缺延缓,电动车和风电项目进度受阻。澳大利亚、加拿大新矿产能有限,短期难以弥补缺口。欧盟通过《关键原材料法案》投资开发国内矿产,提高钨钼稀土自给率。
6.3 关键矿物产业的未来发展趋势
技术进步
钨回收率有望提升至70%,人工智能优化矿业效率约10%。量子计算机、6G技术和AI硬件的钨需求预计增长15%。
可持续发展
欧盟要求2027年起进口矿物符合绿色标准,OECD推动环境尽职调查,中国企业需投资低碳冶炼技术。
7. 结论:中美在关键矿物供应链中的合作与挑战
钨在新能源、电子、航空航天、军事、人工智能和核能领域的战略作用凸显了美国关键矿物审查的重要性。然而,审查可能对全球产业链造成显著伤害。关税和限制措施可能推高电动车、芯片和军工装备的生产成本,加剧供应链断裂风险,中小经济体(如越南、印度)的制造业成本上升。此外,审查引发的贸易对抗可能阻碍技术创新,例如,半导体和新能源设备的研发因原材料短缺延缓,全球清洁能源转型目标可能推迟。长期看,单边措施可能削弱全球产业链的韧性,加剧地缘政治紧张。
总之,中国应优化出口政策,建立战略储备,适度放开废料进口,加速技术创新,拓展多元化市场,通过“一带一路”锁定资源并提升回收率。美国应平衡审查与合作,避免产业链断裂。全球各国应通过OECD等多边平台合作,建立透明、可持续的供应链,助力经济和能源转型。
8. 附录:《1962年贸易扩展法》第232条款
8.1 Section 232 - Safeguards Against Imports That Threaten National Security
(a) The Secretary of Commerce, in consultation with the Secretary of Defense and other appropriate officers of the United States, shall conduct an investigation to determine the effects on the national security of imports of the article which is the subject of a petition filed under this section, or which the Secretary initiates on his own motion.
(b) Upon completion of such investigation, the Secretary shall submit to the President a report on the findings, including a determination as to whether such imports threaten to impair the national security.
(c) Within 90 days after receiving the report, the President shall determine whether to take action to adjust imports of the article, including the imposition of tariffs, quotas, or other restrictions, to prevent such imports from threatening to impair the national security.
(d) The Secretary shall publish in the Federal Register a notice of the investigation and its scope, and provide opportunity for public comment.
(e) In conducting the investigation, the Secretary shall consider the domestic production capacity, the availability of substitutes, and the economic importance of the article to the United States, among other factors.
Source: United States Code, Title 19, Chapter 7, Section 1862.
8.2 《1962年贸易扩展法》第232条款 - 防止进口威胁国家安全的保护措施
(a) 商务部长应与国防部长及其他相关官员协商,调查进口产品对国家安全的影响。
(b) 调查完成后,商务部长向总统提交报告,说明结果及进口是否威胁国家安全。
(c) 总统在收到报告后90天内决定是否调整进口,包括实施关税、配额或其他限制。
(d) 商务部长在《联邦公报》发布调查通知及其范围,提供公众评论机会。
(e) 调查考虑国内生产能力、替代品可得性及产品对美国经济的重大性等因素。
来源:美国法典,第19篇,第7章,第1862节。
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附表:
主要关键矿物元素表
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