在全球不穩定局勢下，從電動汽車到風力渦輪機等新興技術行業，人們越來越關注礦產的供應可靠性。美國《科學前沿》發表文章，利用指標建模方法系統分析了美國製造業2007-2016年間52種非燃料礦產品的供應風險。結果表明，
美國製造業面臨包括稀土元素、鈷、鈮和鎢在內的23種礦產品的供應風險，這種供應風險是動態的，隨著全球市場狀況變化而變化。1
美國礦產品供應的“新風險評估"
近日，美國科學家在《科學前沿》上發表一個新的分析方案，利用指標建模方法系統分析了美國製造業2007-2016年間52種非燃料礦產品的供應風險，有助於判斷哪些影響因素可能使依賴進口的礦物商品供應中斷。
美國地質調查局局長吉姆·賴利說：“為了實現特朗普戰略的目標，採用這個方案旨在確保關鍵礦產的可靠供應。分析結果能用於制定美國製造商的計劃和健全的供應鏈管理決策。”
該方案評估了2007年至2016年美國對全球52種礦產商品的供需情況。研究結果顯示，
美國製造業面臨包括稀土元素、鈷、鈮和鎢在內的23種礦產品的供應風險。這些商品對移動設備、可再生能源、航空航天和國防等應用至關重要。該方案的主要作者USGS科學家內達爾·納薩爾表示：“目前新興技術的製造商主要依賴來自其他國家的礦產品。重要的是要了解哪些商品對製造業中的哪些行業構成最大的風險。”美國高度依賴許多礦物商品的進口，而這些商品的生產集中在少數幾個國家。這對使用這些礦物商品的製造業部門構成重大風險。美國地質勘探局的最新報告《評估美國製造業的礦產品供應風險》確定了23種風險最大的礦產品，這些和其他礦物商品用於戰略應用，包括部署在噴氣發動機燃燒區附近的單晶渦輪葉片。
礦產資源是否關鍵往往取決於評價者的戰略目的和資源的供應風險，供應風險往往不能簡單地用進口量與消費量的比值來衡量，拉西特早在1984年就指出，礦產資源關鍵與否要滿足四個基本條件和任一附加條件。
四個基本條件是指：
1.進口量與消費量的比值；
2.供給國是否集中；
3.供給國供貨是否穩定；
4.供給國是否可靠。
附加條件包括：進口值佔國民生產總值的比重，非彈性需求或礦產品對工業與國防的重要作用。同時，
自然災害、地緣政治、環境保護、可持續發展、市場動態、新興產業與技術革新等因素，都對制定關鍵礦產資源清單起到重要作用。在以下三種情況，礦產品對美國製造商的供應風險最大：
1.美國製造商主要依賴國外採購的礦產品；
2.有關國家無法或不願繼續向美國製造商提供礦產品；
3.美國製造商無法應對礦產品價格衝擊或供應中斷。
風險不是一成不變的，它會根據針對每種礦產品及其使用行業的全球市場狀況而變化。分析表明，風險通常不會在短期內急劇變化，而是保持相對恆定或穩定變化。
例如，在2007年至2016年期間，中國與日本發生爭端時停止了出口，稀土元素的風險在2011年至2012年達到頂峰。但是，在整個研究期間，稀土元素的供應始終是風險最高的商品之一。
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美國超一半礦產消費依賴進口
礦產品作為國家制造業的重要原材料，供應風險直接決定了各類製造行業的發展前景，制定降低風險的對策至關重要。近日，Nassar et al. (2020) 在Science Advances上發表研究成果，他們利用指標建模方法系統分析了美國製造業2007-2016年間52種非燃料礦產品的供應風險。
該研究利用傳統風險分析方法框架建立了供應風險（Supply Risk，SR）模型，認為SR值由中斷潛在風險（Disruption Potential，DP）、貿易風險（Trade Exposure，TE）和經濟易損性（Economic Vulnerability，EV）三個要素組合而成，這三類要素由各自的關鍵經濟指標進行衡量。
美國2007-2016年間各類礦產品中斷潛在風險、貿易風險、經濟易損性和供應風險的評分情況（元素格內由0到1，陰影越大風險評分越高）
美國2007-2016年間52種礦產品供應風險熱力圖，根據聚類分析分為四類，每種礦產品以藍色為低風險和紅色為高風險展示10年間供應風險情況（第一列），其中每種礦產品對應的領先產出國（第二列）和2016年最易受損的製造行業已標出（第三列，淺綠為最主要易損產業貢獻度，深綠為其餘產業貢獻度），可以看出大多數礦產品的易損性往往受控於單一用途，如永磁材料對於釤、釹、鏑、鐠等稀土元素；少部分礦產品如鋁和錫可能受控於多個製造業使用
研究結果顯示：
1）包括鈷、鈮、稀土元素和鎢在內的23種礦產品對於美國製造業具有最高的供應風險；
2）若高供應風險礦產品獲取難度加大，相關產業將無法承受價格衝擊，進而供應中斷；
3）供應風險隨國際市場狀態發生動態變化；
4）大多數礦產品的供應風險短期內鮮有重大變化。
相對於以國家為單位的“清單式”關鍵礦產資源研究，該項研究已經細化到評估國家各個製造業對各類礦產品的供應風險，其指標建模過程和所選數據針對性強。如何將高供應風險礦產品降至可接受的水平，即如何降低中斷潛在風險（DP）、貿易風險（TE）或經濟易損性（EV）指標，該研究建議對於高供應風險的礦產品可擴展供給來源渠道、利用貿易伙伴保障供給、發展國內相關產品一次和二次資源的利用率、大力發展可再生-循環利用資源和替代資源、增加相關產品資源儲備等一系列措施降低風險至可控範圍。
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美國“風險”為中國帶來啟示
我國是礦產資源大國，也是礦業大國，已發現礦產172種，探明資源儲量的有162種，品種較為齊全，勘查開發體系完整，主要礦產品產量和消費量居世界前列。
近年來，隨著我國對礦產資源的科技投入不斷加大，科技水平不斷提升，部分技術已經處於世界先進水平不過，我國各地區在礦產資源利用管理方面還存在發展不均，與國際先進科學技術和管理方法也存在一定差距。通過對美國礦產資源開發現狀和戰略特徵的整體研究，我們仍然可以得到啟示。
早在2010年，能源部制定首份“關鍵材料戰略”，主要目標是：（1）全球供應鏈多樣化，以減輕供應風險；（2）開發材料和技術替代品；（3）促進回收、再利用和更有效的使用，以顯著降低全球對關鍵材料的需求。
對於稀土金屬和其他材料在清潔能源經濟中的應用：
1.包括風輪機、電動汽車、光伏電池和熒光燈等多種清潔能源技術，短期內利用材料有供應中斷的風險，這些風險通常會在中期和長期減少；
2.清潔能源技術目前約佔全球關鍵材料消費量的20%。未來隨著清潔能源技術的更廣泛應用，這一份額會增長；
3.分析結論認為，在短期內鏑、釹、鋱、銪和釔這五種稀土金屬以及銦最為關鍵；
4.從中長期來看，合理的政策和戰略投資可以降低供應中斷的風險。
加強礦產資源科學技術研究，注重科技對決策的支撐。從美國地質調查局、土地管理局以及能源部的礦產資源發展戰略可以看出，美國在開發利用礦產資源的過程中十分重視科學技術的作用，在長期的戰略規劃中始終保持對相關科學和技術的穩定投入，並充分利用科學研究成果和先進技術工具為礦產資源的利用和管理服務。另外，在具體科學戰略方面特別注重跨學科合作，包括探索學科交叉的方法、信息合成和空間分析技術，強調科技和信息對決策的支撐服務作用。
礦政機構管理體制明確，各機構間分工協作。美國礦產資源管理體制完善，聯邦礦政管理機構和各州礦業管理部門根據土地權限和礦業權分類，各自分工有相互協作，礦業管理趨向集約化、科學化。美國礦產資源發展戰略與舉措持續，政府對地質調查局、土地管理局、能源部等聯邦礦政管理機構提供持續的支持，開展礦產資源計劃。此外，聯邦礦政管理機構對未來礦業發展制定明確的技術發展路線圖，包括礦業交叉領域、礦物工藝技術領域、勘探與開採技術領域以及礦業業專業人員培養領域等，以支撐產業部門和政府制定相關決策。
關注全球礦產資源，加強對全球礦產資源鏈的操控能力。美國不僅注重本國礦產資源的綜合找礦、綜合評價和綜合開發利用，還關注全球礦產資源分佈及綜合利用狀況的評價，並對全球礦產資源的產業鏈具有一定的操控能力。美國能源部從美國能源發展戰略的未來需求角度出發，對全球範圍內的礦產供應鏈進行風險分析，研究關鍵礦產的用途，並加強對礦床類型、提取技術、加工技術和其開發、加工過程中產生的廢棄物等的研究。此外，美國地質調查局加強極地科學戰略，最終目的是支撐國家資源管理政策和提高北極地區的管理水平。
注：文章資料來源於USGS、Science Advances，礦材網譯
