(攝影:趙志霄)
元素硼是一種商業(yè)應(yīng)用有限的類(lèi)金屬物質(zhì),市場(chǎng)規(guī)模較小,不像稀土那樣受到主流關(guān)注。但作為稀有戰(zhàn)略礦物的“隱形冠軍”和“關(guān)鍵配角”,硼卻是全球能源轉(zhuǎn)型與高端制造無(wú)法或缺的核心戰(zhàn)略資源,其戰(zhàn)略?xún)r(jià)值體現(xiàn)在其對(duì)國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力及可持續(xù)發(fā)展的全方位支撐。當(dāng)前各主要經(jīng)濟(jì)體圍繞硼資源的爭(zhēng)奪激烈,展現(xiàn)出對(duì)下一代產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的控制權(quán)博弈。
小角色撐起的大舞臺(tái)
硼在自然界中并不以元素狀態(tài)存在,多為與氧和其他元素結(jié)合形成硼酸鹽。硼元素戰(zhàn)略?xún)r(jià)值的底層邏輯,本質(zhì)上源于其獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)特性。硼的原子序數(shù)為5,最外層僅3個(gè)電子,這種結(jié)構(gòu)使其呈現(xiàn)出強(qiáng)共價(jià)鍵形成能力、中子吸收特異性和化學(xué)多樣性三大核心特性。硼與碳、氮等元素形成的化合物具備超硬、耐高溫特性,是極端環(huán)境材料的核心成分。硼可形成從無(wú)機(jī)硼酸鹽到有機(jī)硼化合物的龐大體系,既能作為結(jié)構(gòu)材料(如硼鋼),也能作為功能材料(如半導(dǎo)體摻雜劑),應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋從工業(yè)到農(nóng)業(yè)的全領(lǐng)域。
元素硼的這些特性使其在現(xiàn)代工業(yè)、科技、能源等關(guān)鍵領(lǐng)域具有不可替代性,成為衡量國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)力與戰(zhàn)略安全的重要指標(biāo)。硼是能源安全的新屏障,硼基儲(chǔ)氫材料推動(dòng)氫能儲(chǔ)運(yùn)革命;硼是高端制造的關(guān)鍵材料,高純硼酸作為半導(dǎo)體核心原料直接影響芯片性能;硼關(guān)系農(nóng)業(yè)安全,全球70%土壤缺使莊稼增產(chǎn)的硼元素;硼是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的卡脖子環(huán)節(jié),氮化硼晶圓量產(chǎn)推動(dòng)3nm芯片商用化;硼是新能源技術(shù)的突破引擎,永磁體中的釹鐵硼磁體提升電機(jī)效率30%;硼在生物醫(yī)療的顛覆性應(yīng)用,硼-10與中子反應(yīng)產(chǎn)生的α粒子精準(zhǔn)殺滅癌細(xì)胞,使癌癥治愈率提升至40%。
硼行業(yè)正處于能源轉(zhuǎn)型與供應(yīng)鏈重構(gòu)的關(guān)鍵期,2025年全球硼酸市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)55億美元,新能源(光伏玻璃、鋰電池)和半導(dǎo)體領(lǐng)域需求激增,高純硼酸(純度≥99.99%)增速超20%。其增長(zhǎng)核心驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,每輛電動(dòng)車(chē)需40—50公斤硼材料用于永磁體和高強(qiáng)度鋼。全球硼需求結(jié)構(gòu)向新能源傾斜,2030年新能源領(lǐng)域占比將達(dá)65%—75%,高純硼、氮化硼等高端材料需求激增,傳統(tǒng)領(lǐng)域如玻璃(占全球硼消費(fèi)30%)、農(nóng)業(yè)(硼肥需求穩(wěn)定)保持基本盤(pán)。
地緣政治的博弈焦點(diǎn)
全球硼資源分布高度集中,主要為火山沉積、鹽湖等礦床類(lèi)型,土耳其、美國(guó)、俄羅斯、阿根廷、中國(guó)五國(guó)占全球99.5%儲(chǔ)量。土耳其探明儲(chǔ)量達(dá)9.5億噸,年產(chǎn)量占全球總供應(yīng)量的72%,是全球最大生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。美國(guó)儲(chǔ)量4800萬(wàn)噸,屬于火山沉積型礦床,礦石品位高達(dá)25%。俄羅斯儲(chǔ)量4000萬(wàn)噸,但開(kāi)采技術(shù)相對(duì)落后,年產(chǎn)量約40萬(wàn)噸。阿根廷鹽湖型硼礦資源潛力巨大,普納地區(qū)礦床以硬硼鈣石和鈉硼解石為主。智利阿塔卡馬鹽湖的硼鈉鈣石礦年產(chǎn)量約50萬(wàn)噸,Quiborax是主要生產(chǎn)商。秘魯安第斯山脈新探明硼礦帶儲(chǔ)量約2.8億噸,未來(lái)開(kāi)發(fā)潛力顯著。
硼在產(chǎn)業(yè)端也呈現(xiàn)出高度集中態(tài)勢(shì),土耳其國(guó)有企業(yè)Eti Maden和澳大利亞礦業(yè)巨頭力拓(ASX:力拓)控制了全球年供應(yīng)量的大約85%。頭部企業(yè)主要包括:土耳其Eti Maden公司是全球最大硼供應(yīng)商,2025年硼肥產(chǎn)能將達(dá)150萬(wàn)噸,占全球33%,垂直整合能力強(qiáng),控制全球41%的硼酸出口;美國(guó)FEAM公司依托Fort Cady項(xiàng)目和ISL技術(shù),定位新能源和國(guó)防市場(chǎng),2025年Q3有望開(kāi)始收入確認(rèn);澳大利亞力拓集團(tuán)(Rio Tinto)通過(guò)硼砂業(yè)務(wù)布局中低端市場(chǎng),2024年硼酸鹽銷(xiāo)量占全球15%。
戰(zhàn)略?xún)r(jià)值的不斷發(fā)掘使主要經(jīng)濟(jì)體對(duì)硼資源的爭(zhēng)奪驟然升溫。美國(guó)2025年擬將硼納入《關(guān)鍵礦產(chǎn)清單》。歐盟通過(guò)《關(guān)鍵原材料法案》建立90天硼儲(chǔ)備,并投資2.8億歐元在西班牙建設(shè)硼酸精煉廠,目標(biāo)2030年本土產(chǎn)能占比達(dá)50%。
供應(yīng)格局的潛在變化
全球72%硼礦產(chǎn)品由土耳其控制,地緣政治風(fēng)險(xiǎn)凸顯本土化生產(chǎn)價(jià)值。在本土化供應(yīng)浪潮中,隨著主要經(jīng)濟(jì)體政策不斷加碼,全球硼供應(yīng)格局也在發(fā)生深刻變化,美國(guó)是其中最為重要的變量。美國(guó)目前70%的硼依賴(lài)進(jìn)口,進(jìn)口來(lái)源(2020—2023年)結(jié)構(gòu)為:土耳其占90%,玻利維亞占6%,其他占4%。預(yù)計(jì)到2030年,美國(guó)硼材料自給率將從當(dāng)前的35%提升至65%。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局USGS《2025年礦物商品報(bào)告》指出:“硼對(duì)美國(guó)陸上國(guó)防供應(yīng)鏈、脫碳和食品安全至關(guān)重要。與許多其他重要礦物一樣,向美國(guó)重新供應(yīng)的努力正在進(jìn)行中。”其中,最值得關(guān)注的是FEAM、CoorsTek和Ioneer Ltd三家公司。
FEAM(5E Advanced Materials)是一家專(zhuān)注于硼和鋰資源開(kāi)發(fā)的美國(guó)公司,其位于南加州莫哈韋沙漠的Fort Cady項(xiàng)目是全球已知最大的硼礦床,資源量達(dá)1.09億噸,硼酸含量11.6%并伴生鋰資源,為多元化開(kāi)發(fā)提供空間。項(xiàng)目被美國(guó)政府指定為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,若硼最終被納入2025年關(guān)鍵礦產(chǎn)清單,F(xiàn)EAM可能獲得政策補(bǔ)貼和優(yōu)先采購(gòu)資格,顯著提升市場(chǎng)份額。項(xiàng)目采用原地浸出(ISL)技術(shù),比傳統(tǒng)露天開(kāi)采可節(jié)省80%以上資本投入,環(huán)境影響更小,符合ESG投資趨勢(shì)。FEAM于2024年4月啟動(dòng)商業(yè)生產(chǎn),目標(biāo)在2027年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)50萬(wàn)噸硼酸和5000噸碳酸鋰。核心產(chǎn)品為工業(yè)級(jí)硼酸,用于電動(dòng)汽車(chē)、清潔能源、國(guó)防及農(nóng)業(yè)肥料等領(lǐng)域。FEAM的硼業(yè)務(wù)處于從勘探向商業(yè)化過(guò)渡的關(guān)鍵階段,若2025年簽訂包銷(xiāo)協(xié)議并落實(shí)2.85億美元融資,F(xiàn)EAM有望在2027年后在新能源和國(guó)防領(lǐng)域的需求爆發(fā)中占據(jù)先機(jī)。
CoorsTek是全球領(lǐng)先的工程陶瓷制造商,公司在碳化硼、氮化硅等先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域占據(jù)全球市場(chǎng)主導(dǎo)地位,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國(guó)防核心領(lǐng)域。其碳化硼陶瓷的硬度達(dá)莫氏9.3級(jí),是制造單兵防彈插板和主戰(zhàn)坦克復(fù)合裝甲的核心材料。2024年2月,美國(guó)國(guó)防部根據(jù)《國(guó)防生產(chǎn)法》第三章向CoorsTek公司授予4960萬(wàn)美元資金,用于升級(jí)戈?duì)柕枪S的碳化硼生產(chǎn)線,目標(biāo)將防彈陶瓷年產(chǎn)量提升40%,以滿(mǎn)足美軍“下一代班組武器”(NGSW)等新型裝備需求。CoorsTek計(jì)劃在2025年底前完成生產(chǎn)線升級(jí),并與洛克希德、雷神等軍工巨頭簽訂長(zhǎng)期70%新增產(chǎn)能供應(yīng)協(xié)議。CoorsTek氮化硼陶瓷已進(jìn)入F-35戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)測(cè)試階段,若通過(guò)認(rèn)證將開(kāi)辟年規(guī)模5億美元的新市場(chǎng)。此次撥款標(biāo)志著美國(guó)國(guó)防工業(yè)供應(yīng)鏈重構(gòu)的關(guān)鍵一步,CoorsTek的技術(shù)突破和產(chǎn)能擴(kuò)張將顯著提升美國(guó)本土硼材料的戰(zhàn)略自主性。
澳大利亞Ioneer Ltd公司正在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州推進(jìn)的Rhyolite Ridge鋰硼項(xiàng)目,是北美首個(gè)鋰硼共生礦開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。項(xiàng)目擁有全球最大的鋰硼共生礦資源,碳酸鋰當(dāng)量?jī)?chǔ)量達(dá)192萬(wàn)噸,硼酸當(dāng)量?jī)?chǔ)量768萬(wàn)噸,礦山壽命延長(zhǎng)至95年。項(xiàng)目采用酸浸工藝無(wú)需蒸發(fā)池,鋰和硼的回收率分別達(dá)97%和98%,用水量較傳統(tǒng)鹽湖提鋰減少50%,碳足跡顯著降低。項(xiàng)目首期目標(biāo)年產(chǎn)2.06萬(wàn)噸碳酸鋰和17.44萬(wàn)噸硼酸,遠(yuǎn)期可滿(mǎn)足全球10%的鋰需求和8%的硼酸需求。該項(xiàng)目被拜登政府列為關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)鏈重構(gòu)標(biāo)桿項(xiàng)目,獲美國(guó)能源部9.96億美元貸款,并納入《國(guó)防生產(chǎn)法》第三章支持范圍,投產(chǎn)后將使本土鋰產(chǎn)量增加四倍。與FEAM原地浸出(ISL)技術(shù)不同,Ioneer的酸浸工藝無(wú)需大規(guī)模地下工程,資本支出較Fort Cady項(xiàng)目低20%。其硼礦品位(0.5023%)雖低于FEAM的11.6%,但通過(guò)規(guī)?;a(chǎn)和副產(chǎn)品協(xié)同效應(yīng),硼酸邊際成本可控制在600美元/噸,較土耳其Eti Maden750美元/噸更具競(jìng)爭(zhēng)力。項(xiàng)目與Thacker Pass鋰礦(Lithium Americas)形成互補(bǔ),共同打造內(nèi)華達(dá)州“鋰硼走廊”。憑借技術(shù)創(chuàng)新、政策支持和市場(chǎng)協(xié)同,公司有望在2030年前成為全球第三大硼酸供應(yīng)商(市占率12%)和第五大鋰生產(chǎn)商(市占率8%)。
硼的戰(zhàn)略意義已超越單一資源屬性,成為衡量國(guó)家科技實(shí)力與產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心指標(biāo),以及重構(gòu)全球戰(zhàn)略版圖的關(guān)鍵變量。其戰(zhàn)略?xún)r(jià)值體現(xiàn)在:短期來(lái)看保障能源與糧食安全,降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn);中期來(lái)看支撐半導(dǎo)體、新能源等產(chǎn)業(yè)升級(jí);長(zhǎng)期來(lái)看定義未來(lái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),重塑全球經(jīng)濟(jì)格局。未來(lái),高品位礦枯竭和環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)將推動(dòng)行業(yè)向智能化、低碳化轉(zhuǎn)型,鹽湖資源綜合利用和高純產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成為關(guān)鍵方向。
作者 | 鄭宏軍 中國(guó)金屬礦業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院(五礦產(chǎn)業(yè)金融研究院)
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