大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給研究綜述

宋慧玲，王智源，周思源

大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給研究綜述

宋慧玲1,2，王智源3，周思源4

(1. 鄭州大學政治與公共管理學院，河南鄭州，450001；2. 鄭州大學商學院，河南鄭州，450001；3.華南師范大學經濟與管理學院，廣東廣州，510006；4. 中南大學金屬資源戰略研究院，湖南長沙，410083)

在大國競爭帶來國內和國際金屬資源戰略發生重大調整的新形勢下，科學分析伴生能源金屬可持續供給問題對支撐能源轉型、保障伴生能源金屬供應安全具有重要意義。對大國競爭背景下伴生能源金屬的可持續供給理論機制、評估方法、調控路徑等進行了系統梳理，研究發現：大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響是在載體金屬與伴生金屬、供給與需求、國內與國際等多系統、多因素交互作用下的結果；經濟學、地質學和產業生態學等不同領域的學者從原生供給潛力、循環利用潛力、需求變化和價格機制等不同側面開發出了伴生能源金屬可持續供給評估方法，隨著大國競爭日益加劇，現有研究對伴生能源金屬可持續供給趨勢的分析從全球尺度向國家或區域尺度不斷深入；學者們從不同產業鏈環節提出了包括資源增量路徑、資源節約路徑、資源替代路徑和資源回收路徑在內的伴生能源金屬可持續供給調控路徑；未來需深入解析大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響過程、路徑等機制問題，融合多學科理論和方法，將大國競爭戰略目標納入伴生能源金屬可持續供給調控路徑的研究中，厘清“中國因素”在全球伴生能源金屬可持續供給格局中的作用。

大國競爭；伴生能源金屬；可持續供給；研究綜述

一、引言

能源金屬是指應用領域與能源發展緊密相關，對能源發展起到關鍵性作用的金屬[1]。能源金屬具有高度的戰略性，影響各國清潔能源和低碳經濟競爭力。由于清潔能源系統比傳統能源系統更具金屬密集性，全球能源轉型將帶動金屬需求快速增加，導致能源金屬供需矛盾和戰略爭奪不斷加劇[2]。國際能源署、歐盟委員會等機構以及《自然》《科學》等學術期刊都發文將“關鍵金屬供給能否支撐未來能源系統的低碳轉型”視為全球可持續發展的重大挑戰[3?6]。能源金屬可持續供給問題引起全球高度警惕的重要原因是：這些金屬多數屬于伴生金屬，該類金屬難以獨立成礦，通常作為載體金屬(如鋁、鋅、鉛等)的副產品富集生產，這種聯合生產關系使得伴生能源金屬供給嚴重依賴其載體金屬供應，因而具有較高的復雜性和不確定性[7?8]。美國地質調查局強調，制定關鍵礦產供給戰略必須要考慮金屬的伴生特性[9]。

?隨著大國博弈競爭的不斷加劇以及清潔能源技術變革，能源金屬資源可持續供給格局呈現新的特點[10?12]。近年來，中國一直在全球伴生能源金屬供應市場中占據戰略主導地位。以光伏和風力發電技術所需的伴生能源金屬鎵、銦、鍺為例，中國該幾種金屬供應量占全球的比重分別高達85%、57%和56%[13]。但這種供給優勢建立在中國載體金屬生產規?？焖贁U張的基礎上[14]。隨著中國載體金屬工業低碳轉型不斷推進，載體金屬供給系統也亟需調整，這將深刻影響伴生能源金屬的可持續供給能力。與此同時，為爭奪重構全球清潔能源體系的話語權，美國、歐盟、日本等發達經濟體開始調整自身伴生能源金屬供給和需求戰略，將中國視為主要競爭對手，正試圖構建獨立于中國之外的關鍵金屬供應鏈[15?16]。因此，在大國競爭帶來國內和國際資源戰略發生重大調整的新形勢下，還需科學分析伴生能源金屬可持續供給問題。

為此，本文將對大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給相關研究進行系統梳理。第一，從理論層面清晰界定伴生能源金屬的邊界，分析伴生能源金屬可持續供給機制以及大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響機制；第二，從方法層面基于多學科視角梳理伴生能源金屬可持續供給評估方法，梳理現有研究對伴生能源金屬可持續供給趨勢的分析；第三，從全產業鏈視角分析伴生能源金屬可持續供給調控路徑；第四，指出未來研究展望，以期為后續研究提供理論和方法指引。

二、大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給理論分析

(一) 伴生能源金屬概念界定

“能源金屬”這一概念由耶魯大學學者Graedel提出，用于反映能源和金屬之間的耦合關系[1]。能源金屬是指主要應用領域與能源發展緊密相關，或者少數應用領域與能源相關，但卻對能源發展起到關鍵性作用的金屬。碳中和背景下，金屬與清潔能源技術之間的相互依賴關系變得日益緊密，中國在全球能源金屬供給市場中占據重要地位[13]。

伴生金屬是指在地殼中以相對較低的濃度形式存在，沒有獨立礦床，一般作為副產品，富集生產于載體金屬(如銅、鋁、鋅等)開采冶煉環節的金屬[8]。載體金屬與伴生金屬之間的關系稱為聯合生產關系[17]。不同金屬的伴生程度差異性較大，伴生程度越高的金屬，意味著其對載體金屬供給的依賴性越強。根據邵留國等學者的研究[7]，本研究將伴生程度高于50%的金屬界定為伴生金屬。

伴生能源金屬是在能源金屬與伴生金屬概念的基礎上發展起來的，兼具伴生供給特性和與能源領域緊密相關的需求特性。隨著能源轉型的推進，伴生能源金屬具有的獨特物理或化學性能，使得清潔能源技術越來越依賴于伴生能源金屬來執行專門的功能[18?20]。

(二) 伴生能源金屬可持續供給機制

伴生能源金屬可持續供給系統是在多因素綜合作用下的復雜動態發展系統，具有典型的多變量、非線性復雜特征[19]。系統動力學從因果反饋關系入手進行建模，適宜處理多回路、非線性的復雜時變系統[21]。因此，本文借鑒系統動力學因果回路思路，分析伴生能源金屬可持續供給機制，如圖1所示。其中，“載體金屬?伴生能源金屬”聯合生產機制與“清潔能源產業?伴生能源金屬”產業需求機制是伴生能源金屬可持續供給的核心系統。與此同時，在大國競爭日益加劇的新形勢下，貿易因素使得不同地區的伴生能源金屬可持續供給系統具有越來越緊密的復雜關系。

反饋回路B1為“載體金屬?伴生能源金屬”聯合生產反饋環，揭示載體金屬與伴生能源金屬供給系統的聯動關系。載體金屬原生供給能力決定了伴生能源金屬原生供給潛力的上限，這種聯合生產機制是影響伴生能源金屬可持續供給能力的關鍵因素[7,22]。載體金屬原生產量越大，伴生能源金屬可持續供給能力越強，這會增加伴生能源金屬供求比，進而影響伴生能源金屬價格市場。由于伴生能源金屬的價格利潤影響到礦產公司整體的銷售成本，進而影響載體金屬生產成本，這將在一定程度上影響載體金屬生產[23]。由于聯合生產機制的作用，伴生能源金屬供給變化將深受載體金屬產業政策的影響。中國作為伴生能源金屬資源供給大國，主要得益于國內載體金屬生產規模的快速擴張。然而，為達成金屬行業減排目標，近年中國不斷加緊對載體金屬的產能控制[24]。2022年，中國發布了《有色金屬行業碳達峰實施方案》，強調要嚴控載體金屬新增產能。這也間接為中國伴生能源金屬供給設定了天花板。以鎵為例，未來中國鋁工業去產能政策將導致全球鎵金屬供給短缺的風險[21, 24]。

圖1 伴生能源金屬可持續供給系統的內部反饋機制

反饋回路B2為“清潔能源技術?伴生能源金屬”產業需求反饋環，揭示清潔能源產業需求?伴生能源金屬可持續供給?伴生能源金屬價格市場之間的反饋關系。太陽能發電、風力發電、電動汽車等清潔能源產業的發展將對伴生能源金屬的需求帶來巨大沖擊[19]，當伴生能源金屬需求增加，供求比降低，若需求大于供給，則造成伴生能源金屬供給缺口。缺口越大，伴生能源金屬價格越高，會導致伴生能源金屬需求減少，從而緩解可持續供給壓力。同樣，載體金屬需求、價格、供需比也存在類似的負反饋回路B2。在全球能源轉型目標下，為搶占清潔能源市場和產業發展的主導權，世界各國紛紛出臺一系列政策加快清潔能源產業的發展，帶動伴生能源金屬需求規模和結構發生重大調整[25]，可持續供給矛盾也不斷加劇[19]。以動力電池關鍵金屬鈷為例，在中國產業政策的大力支持下，近年來中國新能源汽車產業飛速發展，導致鈷金屬需求快速爆發，保障鈷金屬供應安全成為支撐新能源汽車產業發展的關鍵[26]。

反饋回路B3是伴生能源金屬貿易反饋環，揭示伴生能源金屬進出口?伴生能源金屬供給?伴生能源金屬供需比之間的反饋關系。如果伴生能源金屬供給不能滿足本區域的金屬需求，就可能增加對其他地區的伴生能源金屬進口或減少對其他地區的伴生能源金屬出口，進而實現伴生能源金屬供應市場的平衡。伴生能源金屬具有地理分布極度不均勻的特征，貿易活動使得不同地區伴生能源金屬供給系統之間有著緊密而復雜的聯系[27]。全球正經歷百年未有之大變局，國際地緣局勢高度不穩定，主要資源大國貿易政策調整成為影響伴生能源金屬可持續供給的重要因素。?Mancheri等、Dai等學者專門討論了中國出口管制政策對稀土元素供應鏈安全的影響[28?29]。2023年7月3日，中國商務部、海關總署發布公告，對鎵、鍺兩種伴生能源金屬相關物項實施出口管制，美國、歐盟、日本等發達經濟體紛紛表示對中國擴大管制范圍的擔憂，并強調盡快降低對中國關鍵金屬出口的依賴。

(三) 大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響機制

本文按照“競爭戰略?競爭行為?影響路徑及效應”的邏輯思路揭示大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響過程及效應，如圖2所示。首先，識別國內和國外主要競爭大國的競爭戰略，分析其在伴生能源金屬可持續供給保障中的關鍵競爭行為；然后，進一步從供給和需求、國內和國外多重視角分析不同競爭行為對伴生能源金屬可持續供給的影響路徑及作用環節；最后，分析不同競爭戰略和競爭行為對伴生能源金屬可持續供給的影響效應。本文通過整理分析相關研究[16, 30?33]，識別出主要競爭大國在伴生能源金屬可持續供給領域的主要競爭戰略，其中，供給側競爭戰略包括中國的載體金屬供給低碳轉型戰略和美西方國家的伴生能源金屬供應鏈“去中國化”戰略，需求側競爭戰略包括伴生能源金屬需求強度降低戰略和清潔能源產業競爭戰略。具體來看：

在供給側方面，載體金屬供給低碳轉型戰略將通過聯合生產機制對伴生能源金屬可持續供給產生約束效應，而伴生能源金屬供應鏈“去中國化”戰略將導致美西方國家對中國伴生能源金屬供給市場依賴的脫鉤效應。為推動全球低碳轉型，我國主動承擔起大國減排責任，載體金屬工業作為高排放行業正迎來低碳轉型的巨大壓力，我國載體金屬供給戰略將從過去的快速擴張階段向綠色低碳方向轉變，載體金屬循環利用、產能控制以及環境規制不斷加劇等將會限制伴生能源金屬的可持續供給能力的提高。Song等學者研究發現，中國載體金屬產能調整將導致鎵供給潛力嚴重受限，引發全球鎵供給短缺的風險[21]。與此同時，美西方國家試圖通過伴生能源金屬供應鏈“去中國化”降低對中國金屬資源優勢的依賴性，進而實現其與中國伴生能源金屬供給市場的脫鉤。楊丹輝等學者指出，由于中國在國際稀有礦產品市場上扮演著舉足輕重的角色，美國、歐盟、日本等主要發達經濟體不斷采取措施，逐步降低對中國等稀有礦產品主要出口國的依賴[34]。李建武等學者也認為，美歐關鍵礦產戰略調整將中國作為主要競爭對手，強調供應鏈“去中國化”和抵消中國資源優勢[16]。賴丹等學者研究表明，在美日歐重構稀土供應鏈的影響下，稀土供給格局發生較大變化并逐漸走向多元化，中國稀土資源供應優勢地位正逐漸降低[35]。

圖2 大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響機制理論分析框架

在需求側方面，競爭大國的清潔能源產業競爭戰略可通過需求激勵機制加劇伴生能源金屬可持續供給約束，但伴生能源金屬需求強度降低戰略則通過需求替代機制減少對伴生能源金屬的供給依賴。為爭奪重構全球清潔能源體系的話語權，世界大國加快布局清潔能源產業，未來將刺激伴生能源金屬需求迅速上升[2, 13, 19, 36]。2020年，習近平主席在氣候雄心峰會上宣布，到2030年，中國非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億kW以上；2020年，歐盟提出將2030年可再生能源占比目標從此前計劃的32%提高到38%～40%，可再生能源發電量占比提升至65%以上；2021年，美國總統拜登簽署行政命令，明確提出要重返“巴黎協定”，并實現“到2030年將海上風電增加一倍”“2035年實現電力行業無碳化”等目標。與此同時，主要競爭大國不斷強調通過發展替代技術、回收技術等方式降低對伴生能源金屬的需求。2019年，美國發布《確保關鍵礦產安全可靠供應的聯邦戰略》，重點提到要開發關鍵礦產回收和再處理技術以及相關技術替代品[37]。2022年，歐盟發布的《清潔能源金屬：解決歐洲原材料挑戰的途徑》指出，循環利用是實現歐洲清潔能源關鍵金屬戰略自主的關鍵所在[38]。

三、大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給趨勢評估

(一) 基于不同學科視角的評估方法

伴生能源金屬可持續供給仿真分析涉及地質學、產業生態學、經濟學、管理學等多學科理論和方法[17,39]，不同學科領域的學者都對此做了相應探討。

在地質學領域，學者們主要運用地質類比法或單個礦體核算法評估伴生能源金屬的可供儲量，適用于礦山層面的可供性評估[40]。Hubbert模型是從宏觀層面對可供性評價的一種方法。但有學者指出，由于載體金屬與伴生金屬之間的聯合生產關系，傳統的主要工業金屬供給預測模型，如哈伯特曲線模型，并不適用于伴生金屬供給潛力分析[41]。Frenzel等學者將載體金屬產量、伴生金屬品位及價格等多種因素考慮在內，從地質經濟學視角提出伴生金屬可供性曲線模型[42?43]，為動態分析伴生能源金屬可持續供給趨勢提供了模型框架。這些方法主要從地質可供性層面評估伴生能源金屬資源原生供給潛力，并未將金屬需求的動態性和金屬循環利用系統的影響考慮在內，難以全面反映伴生能源金屬可持續供給趨勢[19,44?45]。

在產業生態學領域，學者們主要運用以物質存量服務水平為核心的物質流分析法，全面刻畫伴生能源金屬在不同生命周期環節的資源流動過程及供需演變趨勢[26, 46]。其中，存量驅動模型屬于物質流分析模型的一種，該方法可以高分辨率反映清潔能源技術發展變化對金屬需求的沖擊影響[47?49]，被廣泛應用到伴生能源金屬需求預測研究中[26, 49?52]。物質流分析法可以從物理層面精細刻畫清潔能源產業對伴生金屬資源需求的變化規律以及蘊藏在終端產品中的金屬再生供給潛力，但無法將伴生能源金屬需求、供給、價格的互動關系考慮在內，難以揭示動態市場機制對伴生能源金屬可持續供給的影響[53]。

在經濟學、管理學領域，相關學者將博弈論、投入產出分析法、系統動力學建模等方法運用到伴生能源金屬可持續供給仿真分析中。經濟博弈論模型可用于分析不同市場條件下金屬生產企業之間的博弈過程及利益均衡情況[54?55]。投入產出模型可以高分辨率揭示不同經濟部門的金屬需求和供給趨勢[56?57]。系統動力學模型仿真方法以因果反饋關系為核心，適宜處理多回路、非線性的復雜識別系統，被廣泛應用到能源金屬可持續供給趨勢及政策仿真分析中[21,24,28,58?61]。這些方法主要根據市場機制動態仿真金屬供給、需求、價格之間的反饋關系，側重從短期反映伴生能源金屬可持續供給變化情況，但缺乏對地質因素、物質存量服務水平、資源供給潛力等長期影響伴生能源金屬可持續供給的因素的考慮[49]。

(二) 基于不同區域尺度的趨勢分析

現有研究主要從全球視角和國家視角分析伴生能源金屬可持續供給趨勢。在全球視角方面，現有文獻對清潔能源技術所需伴生能源金屬的可持續供給問題做了大量研究[62]。Choi等、Gómez等、Song等學者評估了全球清潔能源技術發展背景下金屬銦的可持續供給趨勢，發現即使在極其樂觀的供給條件下，短期內也會面臨銦供應短缺風險[63?65]。王昶等預測了全球鎵金屬可供性約束趨勢，發現鎵金屬供應短缺將成為清潔能源技術發展的瓶頸[24]。L?vik等、Song等學者的研究也表明，隨著載體金屬循環利用水平的提高，鎵金屬的供給潛力將會嚴重受限[21, 46]。?Valero等分析了未來清潔能源技術發展所需的31種關鍵原材料的供應風險，發現鎘、鈷、鎵、銦等伴生能源金屬將面臨較高的供應風險[66]。同樣，黃健柏等關于清潔能源技術關鍵金屬供應風險評估的研究發現，銦、鎵、鍺等伴生能源金屬供給均處于中高風險水平[18]。Zhou等則進一步對太陽能薄膜電池所需伴生金屬的關鍵性進行了評估[20]。

隨著大國競爭日益加劇，現有研究對伴生能源金屬可持續供給趨勢的分析從全球尺度向國家或區域尺度不斷深入，但主要關注美國、歐盟等發達國家或地區的伴生能源金屬可持續供給趨勢。美國地質調查局研究人員?Nassar等專門研究了美國太陽能和風能技術所需的伴生能源金屬的可持續供給問題，發現銦、鍺、鏑等伴生金屬的供給保障問題值得警惕[67]。Gulley等、Nassar等的研究都持續關注美國伴生能源金屬的可持續供給安全問題[68?69]。Viebahn等、?Shammugam等學者研究了德國清潔能源轉型系統關鍵金屬的可持續供給問題，認為鎵、銦、鍺、鏑等伴生能源金屬的供給安全問題比較突出[70?71]。歐盟也針對本地區清潔能源關鍵金屬可持續供給問題發布了一系列的研究報告，包括《通往低碳能源轉型中風能和太陽能技術的原材料需求》《清潔能源金屬：解決歐洲原材料挑戰的途徑》等[38, 72]，都強調歐盟應提前防范伴生能源金屬的供給風險。部分學者探究了能源轉型背景下我國鈷[26, 61]、稀土元素[29, 73?74]、鎵[21]等伴生能源金屬的可持續供給問題。

四、大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給調控路徑研究

(一) 伴生能源金屬可持續供給調控路徑的作用機制

隨著清潔能源轉型的推進，伴生金屬可持續供給問題日益突出，學者們從開采冶煉、加工制造、終端產品和回收利用等不同產業鏈環節提出了一些保障伴生能源金屬可持續供給的調控路徑。本文建立了全產業鏈視角下伴生能源金屬可持續供給調控路徑的設計框架和思路，如圖3所示。伴生能源金屬可持續供給問題是在供給受限和需求增加的雙重作用下形成的結果，因而，在設計調控路徑時可以把增加供給和降低需求作為著力點，基于供給調控機制和需求調控機制保障伴生能源金屬可持續供給。

從供給調控機制來看，伴生能源金屬供給來源包括原生供給和再生供給，因而增加伴生能源金屬供給可通過增加原生資源供給量和增加再生資源供給量兩種路徑實現；增加伴生能源金屬原生供給需要在開采冶煉環節，即“載體金屬?伴生能源金屬”聯合生產環節著手考慮增加伴生能源金屬原生產量；增加伴生能源金屬再生供給則可以在廢物管理環節考慮促進伴生能源金屬新碎片(零部件制造過程中產生)和舊碎片(終端產品報廢后產生)回收利用的作用?；诖?，可以在供給側分別設計資源增量路徑和資源回收路徑，以增加伴生能源金屬原生供給量和再生供給量，通過原生供給與再生供給的耦合配置[75]，保障伴生能源金屬可持續供給。

圖3 基于全產業鏈的伴生能源金屬可持續供給調控路徑設計框架及作用過程

從需求調控機制來看，伴生能源金屬需求的變化一方面受清潔能源技術產品需求的影響，另一方面也會受零部件加工制造階段伴生能源金屬使用效率的影響。因此，本文在終端產品階段提出資源替代路徑，通過尋找替代金屬資源或者零部件，減少產品中伴生能源金屬物質含量，進而從源頭上降低伴生能源金屬需求。同時，在加工制造階段提出資源節約路徑，以提高伴生能源金屬使用效率，減少資源損失。

(二) 伴生能源金屬可持續供給調控路徑的作用效果

(1) 資源增量路徑：在開采冶煉環節，通過提升冶煉效率、增加開采等資源增量路徑增加伴生能源金屬原生供給。許多學者指出，伴生能源金屬在載體金屬生產過程中的冶煉提取效率較低。例如，目前鋅精礦中只有30%～35%的銦能被提取[76]。Choi等研究也表明，增加原生金屬供給產量或提高伴生能源金屬冶煉生產效率可以增加伴生能源金屬原生供給量[64]。但也有學者指出，加強載體金屬勘探開采以增加伴生能源金屬供給可能會導致載體金屬供過于求，降低載體金屬價格進而阻礙其開采，同時載體金屬供給增長也可能導致更多高毒性伴生金屬的產生[77]。

(2) 資源節約路徑：通過降低零部件加工制造損失率、碎片回收等資源節約路徑降低伴生能源金屬需求。伴生能源金屬零部件或晶片生產制造過程中會產生大量的碎片，L?vik等研究表明，提高鎵在晶片制造環節中的產出率可以使原生鎵需求降低10%左右[46]。由此可見，注重提高伴生能源金屬在加工制造環節的生產效率有助于降低伴生能源金屬供應風險。但金屬價格、物質含量等因素可能會限制伴生能源金屬在制造環節的回收。例如，在銅銦鎵硒太陽能電池中，鎵的價值和含量都低于銦，導致鎵很難被回收[78]。

(3) 資源替代路徑：在終端產品環節，通過尋求資源替代、材料替代技術等資源替代路徑從源頭上降低伴生能源金屬需求量。Habib等學者認為，未來應重視替代材料或替代技術方面的技術創新突破，調整金屬使用量及使用結構，以釋放金屬資源的供給壓力[79]。還可以通過組件替代、產品替代等方式降低對伴生能源金屬的需求[80]。但有學者指出，金屬資源替代雖然能降低對特定金屬資源的需求，但本質上是將供給問題從一種金屬轉移到另一種金屬。例如，技術替代雖然可以幫助降低電動汽車發展對鈷金屬的依賴，但也會造成供給負擔轉移，進而增加對鎳的需求[81]。尤其對于伴生能源金屬，由于化學性質的相近性，伴生金屬的替代金屬通常也是伴生金屬，同樣面臨供給約束問題[8]。

(4) 資源回收路徑：在廢物管理環節，通過資源回收路徑挖掘伴生能源金屬的再生供給潛力。循環利用已成為保障金屬供應安全、減少采礦影響的重要補充和必要手段[82]。隨著伴生能源金屬社會存量的快速積累，未來從終端產品中回收金屬資源的潛力巨大[83]。以鎵為例，中國鎵社會存量到2050年可以達到59～368噸[84]。廢舊風機、太陽能板和電動車中蘊藏著大量的可再生金屬資源[2]。然而，從回收現狀來看，目前伴生能源金屬在終端產品中的回收率極低甚至為零，主要原因是伴生金屬在終端產品中的含量非常低，回收技術十分復雜[85?86]。

五、結論與展望

(一) 主要結論

在大國競爭帶來伴生能源金屬資源戰略發生重大調整的新形勢下，本文從理論機制、研究方法以及調控路徑等方面系統梳理了大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給問題相關研究進展，主要得出以下結論：

(1) 伴生能源金屬是在能源金屬與伴生金屬概念的基礎上發展起來的，兼具伴生供給特性和與能源領域緊密相關的需求特性。大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響是載體金屬與伴生金屬、供給與需求、國內與國際等多系統、多因素交互作用下的結果。主要競爭大國供給戰略調整可通過供給約束機制和供給脫鉤機制影響伴生能源金屬可持續供給，主要競爭大國需求戰略調整則通過需求激勵機制與需求替代機制影響伴生能源金屬需求，進而影響伴生能源金屬可持續供給能力。

(2) 大國競爭背景下的伴生能源金屬可持續供給評估問題涉及經濟學、地質學和產業生態學等多學科理論與方法，不同學科領域的學者都對此做了相應探討。在地質學領域，學者們主要運用地質類比法或單個礦體核算法評估伴生能源金屬的可供儲量，適用于礦山層面的可供性評估；在產業生態學領域，學者們主要運用以物質存量服務水平為核心的物質流分析法，全面刻畫伴生能源金屬在不同生命周期環節的資源流動過程及供需演變趨勢；在經濟學、管理學領域，相關學者將博弈論、投入產出分析法、系統動力學建模等方法運用到伴生能源金屬可持續供給仿真分析中。

(3)隨著大國競爭日益加劇，現有研究對伴生能源金屬可持續供給趨勢的分析從全球尺度向國家或區域尺度不斷深入，而且我國優勢伴生能源金屬成為主要大國關注的焦點。早期文獻對全球清潔能源技術所需伴生能源金屬的可持續供給問題做了大量研究。在大國競爭日益加劇的背景下，現有研究主要關注美國、歐盟等發達國家或地區的伴生能源金屬可持續供給趨勢。而且，從研究結果來看，美國、歐盟等發達經濟體乃至全球重點關注的可能面臨供給短缺風險的金屬銦、鎵、鍺等都屬于我國優勢伴生能源金屬。

(4) 學者們從不同產業鏈環節提出了一些保障伴生金屬可持續供給的路徑，主要包括資源增量路徑、資源節約路徑、資源替代路徑和資源回收路徑。其中，資源增量路徑主要通過提升冶煉效率、增加開采等增加伴生能源金屬原生供給；資源節約路徑通過降低零部件加工制造損失率、碎片回收等降低伴生能源金屬需求；資源替代路徑通過尋求資源替代、材料替代技術等從源頭上降低伴生能源金屬需求量；資源回收路徑通過資源回收挖掘伴生能源金屬的再生供給潛力。

(二) 未來展望

(1) 綜合分析大國競爭背景下伴生能源金屬可持續供給機制?，F有研究主要聚焦分析供給側和需求側等常規因素對伴生能源金屬可持續供給的影響機制，忽略了伴生能源金屬作為世界大國資源爭奪焦點，更易受到地緣政治等非常規國際因素的影響。盡管部分學者開始強調大國競爭對伴生能源金屬資源安全的影響，但主要停留在宏觀趨勢判斷層面，尚未深入揭示大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響機制。未來亟需進一步解析大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響過程、路徑等問題，以更加科學系統地研判大國競爭對伴生能源金屬可持續供給的影響趨勢。

(2) 融合多學科理論和方法全面綜合反映伴生能源金屬可持續供給的系統性和動態性?，F有學者在伴生能源金屬可持續供給評估方面已形成多種研究方法。但這些研究方法主要基于特定學科理論從原生供給潛力、循環利用潛力、需求變化和價格機制等不同側面評估伴生能源金屬供給趨勢，忽略了伴生能源金屬可持續供給趨勢是在載體金屬供給、伴生金屬供給、清潔能源產業需求、市場價格機制等多系統交互作用下的結果，這也進一步凸顯了融合多學科研究方法全面系統評估伴生能源金屬可持續供給趨勢的必要性。

(3)基于中國情景針對性探究我國伴生能源金屬可持續供給趨勢，厘清“中國因素”在全球伴生能源金屬可持續供給格局中的作用?，F有基于中國情景探究我國伴生能源金屬可持續供給趨勢的研究還比較少，而且忽略了在大國競爭背景下我國載體金屬供給戰略變化對全球伴生能源金屬可持續供給的影響，缺乏兼顧國內與國際視野的跨系統研究。中國作為全球伴生能源金屬供給大國和消費大國，在國際市場扮演著多重角色，中國載體金屬供給戰略正從過去的快速擴張階段向綠色低碳方向轉變，這一“中國因素”將對國內和國際伴生能源金屬供給市場產生重要影響。

(4)將大國競爭戰略目標納入不同國家或地區伴生能源金屬可持續供給調控路徑的研究中?，F有文獻從全產業鏈視角對伴生能源金屬可持續供給提出了一些普適性的調控路徑，未來還需結合不同國家或地區伴生能源金屬供需特性，基于大國競爭戰略目標的差異性深入解構伴生能源金屬可持續供給調控路徑的地區差異性及協同性。尤其是中國作為伴生能源金屬優勢大國，既要確保國內可持續供給，還要維護在國際市場上的優勢地位，未來亟需系統性提出保障中國優勢伴生能源金屬國內可持續供給能力和國外供給優勢地位的路徑支撐體系。

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Review of the sustainable supply of by product energy metals under the background of great-power competition

SONG Huiling1, 2, WANG Zhiyuan3, ZHOU Siyuan4

(1. School of Politics and Public Administration, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China; 2. School of Business, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China; 3. School of Economics and Management, South China Normal University, Guangzhou 510006, China;4.Institute of Metal Resources Strategy, Central South University, Changsha 410083, China)

In the new situation of major adjustment of domestic and international metal resource strategies brought about by the competition among great powers, scientific analysis of the sustainable supply of byproduct energy metals is of great significance in supporting energy transformation and guaranteeing the security of byproduct energy metals. After systematically analyzing the theoretical mechanisms, assessment methods, regulatory policy of sustainable supply of byproduct energy metals in the context of great-power competition, the study comes up with the following findings. The impact of competition among great powers on the sustainable supply of byproduct energy metals is the result of the interaction of multiple systems and factors, such as host metals and byproduct metals, supply and demand, domestic and international strategies. Scholars in different fields, such as economics, geology and industrial ecology, have developed assessment methods for the sustainable supply of byproduct energy metals from different aspects, such as primary supply potential, recycling potential, demand changes and price mechanism. With the increasing competition among great powers, the analysis of the sustainable supply trend of byproduct energy metals in existing studies has been deepening from the global scale to the national or regional scale. Scholars have proposed policies to regulate the sustainable supply of byproduct energy metals from different industrial chains, including resource incremental policy, resource conservation policy, resource substitution policy and resource recovery policy. In the future, it is necessary to delve into the influence mechanism of great power competition on the sustainable supply of byproduct energy metals, integrate multidisciplinary theories and methods and incorporate the strategic objectives of great power competition into the study of sustainable supply of byproduct energy metals, and clarify the role of "China Factor" in the global sustainable supply trend of byproduct energy metals.

great-power competition; byproduct energy metals; sustainable supply; research review

2023?04?05；

2023?10?21

國家自科基金青年項目“大國競爭背景下我國優勢伴生能源金屬可持續供給的影響機制及調控路徑研究”(72304251)；國家自科基金面上項目“清潔能源技術關鍵伴生金屬可供性約束機制、趨勢及干預路徑研究”(?42071276)；國家自科基金重大項目“新時代戰略性關鍵礦產資源供給安全與管理政策”(71991482); 河南省高等學校重點科研項目“技術創新視角下關鍵伴生能源金屬供應安全趨勢研究”(24A790021)

宋慧玲，女，河南周口人，鄭州大學商學院研究員，主要研究方向：資源產業戰略與政策；王智源，女，河南鄭州人，華南師范大學經濟與管理學院碩士研究生，主要研究方向：資源經濟與管理；周思源，男，河南焦作人，中南大學金屬資源戰略研究院博士研究生，主要研究方向：資源與環境經濟學，聯系郵箱：zszh1001@csu.edu.cn

10.11817/j.issn. 1672-3104. 2024.01.010

F416；X322

A

1672-3104(2024)01?0099?13

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