中国未来碲供需形势分析与对策建议

姜含璐，代　涛

(1.中国地质大学(北京)，北京100083；2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037)



中国未来碲供需形势分析与对策建议

姜含璐1，代涛2

(1.中国地质大学(北京)，北京100083；2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037)

碲是全球稀缺性资源，我国碲资源储量和产量分别占全球的32%和50%，是优势性战略矿产资源。本文在全球碲供需视野下，以我国过去15年历史数据为基础，对碲主要消费领域的前景进行研判，预测未来15年碲需求量，并对未来我国碲资源供需形势进行分析。预测，2030年我国碲需求将达到482t，较2015年将增长80%；2023年前后我国碲将由供大于求转变为供不应求。针对未来供需趋紧的形势，本文提出加大勘查评价力度、提高资源回收效率、加强储备等建议，对保障我国碲资源安全供应有参考意义。

碲矿；预测；供需形势；中国

碲是非金属元素中金属属性最强的元素，有着十分良好的传热和导电性。碲有两种同素异形体，一是黑色粉末状、无定形碲；二是银白色、金属光泽、六方晶系的晶态碲。碲的化学性格与硫和硒相似，有一定毒性。世界上所有的纯碲绝大多数均是从电解铜的阳极泥、炼锌的烟尘及金、银、铅等冶炼的尾料中提取。随着科技进步，碲的消费领域已经从传统的冶金和石油化工产业转向新兴产业。目前，全球碲消费近80%用于薄膜太阳能、半导体、红外探测等新兴产业，中国太阳能行业尚有较大发展空间，碲必将成为重要的战略资源之一。

目前，碲的研究多限于资源储量分布、类型与其在工业领域的应用[1-2]，以及碲的资源开发、生产现状、消费结构、市场状况[3]，也有对碲化镉太阳能终端应用前景趋势分析[4-5]以及其他薄膜太阳能电池材料的研究现状和进展[6-8]，但是，对碲的供需形势分析鲜有涉及[9]，尤其对未来中长尺度的供需形势分析几乎没有。我国碲矿资源潜力较大，开发程度也较大，是全球重要的碲资源供应地，大量珍贵的战略资源以原料或产品形式出国，为了避免中国碲矿资源重蹈稀土之痛[10]，本文立足全球视野，对碲资源的主要消费领域进行研判，并对我国未来碲资源的需求进行预测，为国家未来碲矿开发与相关产业发展提供参考。

1　我国碲矿资源及生产供应

1.1我国碲资源丰富，全球战略优势显著

碲是一种稀散元素，独立矿床极少，主要伴生于与闪锌矿、黄铜矿等矿石中。目前，全球唯一一处独立成矿的碲矿只有中国四川省石棉县大水沟。美国地调局以铜资源为基础，按每吨铜可回收0.065kg碲计算，2014年推算出全球碲储量在2.4万t，储量基础3.8万t，主要分布在中国、美国、加拿大、秘鲁等国。其中，我国碲储量居世界首位占全球的32%。2005～2014年，全球碲资源储量从21000t到24000t，增加了14.29%。其中，中国碲储量由16000t减少到7700t，减少了51.88%；中国占全球比重从43%减少到32%(图1)。

图1　2014年全球及中国各省查明碲资源储量全国占比(数据来源：USGS[11]，2014年中国矿产资源储量通报)

截至2014年底，我国共有碲矿区数26个，保有资源储量近14000t，碲资源散布共计13个省，主要分布于江西、甘肃、四川、陕西、湖南等地。其中，江西碲资源占全国查明资源储量的71%(图1)。世界上唯一的碲矿独立矿床位于我国四川省石棉县大水沟，品位为0.1%，属于较高含量。矿体总量在1000t左右，但呈鸡窝状分布，现在还不具备大量开采的条件。我国伴生碲矿资源尤为丰富，据主矿产资源储量推算，我国还有未计入储量的碲矿资源约10000t。未来，随着科学技术进步和市场供需形势的变化，我国碲矿资源尚有巨大潜力，因此，加强碲矿资源的开发利用和保护，在未来新能源产业发展中争得一席之地。

1.2中国碲产量快速增长，占全球近50%份额

2014年，全球精练碲产量为522千t，主要生产国分布在中国、比利时、美国、日本、俄罗斯、加拿大等国家，前三位的中国、比利时和美国全球占比分别为49.61%、11.5%、9.59%。截止到2014年，中国精练碲产量达到259千t，中国精练碲产量在全球占比一直居于全球首位，且逐年增加，可见中国碲矿资源在全球地位首屈一指。

2005～2014年，全球精练碲产量从353千t增加到522千t，增加了47.88%(图2)。从全球生产情况看，中国碲产量从121t快速增加到259t，增加了114%。其中2013年产量达到最大271t。

2　我国碲矿消费及未来供需形势

2.1碲广泛用于新兴产业，是重要的战略性资源

图2　2005～2014年中国精炼碲产量及占比(数据来源：world metal statistics yearbook[12])

图3　全球碲主要消费领域及中国消费结构对比(数据来源：USGS)

早期的碲用于天然橡胶生产的硫化剂，应用领域比较局限。到20世纪50年代开始，碲及其化合物逐步得到广泛应用，主要包括太阳能、热电制冷、电子、合金、橡胶等行业(图3)。随着科学技术进步，碲的消费领域已经从传统的冶金和石油化工产业转向半导体、薄膜太阳能、红外探测等新兴产业。目前，碲在新兴产业的消费占80%左右，性能优良；尤其是碲化镉用于太阳能电池领域，大大提高光能转化效率，是一项具有重大战略意义的新能源材料。2014年，中国碲消费近80%用于薄膜太阳能、半导体、红外探测等新兴产业，其余20%主要用于冶金、石化、电器等传统工业。

全球碲消费国主要有中国、美国、加拿大、德国、墨西哥、加拿大等国家。碲作为新能源、新材料领域重要的原材料，在国内和全球的需求量也将不断增加。中国坐拥丰富的碲矿资源，需加强各方面开发利用与保护。

2.2太阳能产业将继续发展，未来碲需求持续增长

在面对全球气候变暖、环境污染、以及传统能源很快将会枯竭等问题的背景下，未来太阳能将占到世界能源生产一半以上的份额，并将逐步替代传统能源，如天然气、石油、煤等。中国碲消费近80%用于薄膜太阳能、半导体、红外探测等新兴产业，而且中国太阳能行业尚有较大发展空间，碲化镉虽存在环境问题，但碲化镉薄膜太阳能电池的研究及应用是当今光伏领域的热点，碲化镉的制备成本不仅是薄膜太阳能电池中最低，且具有光电转换效率高、稳定性好等特点，可见碲化镉太阳能电池产业前景广阔，将是未来碲需求最主要拉动力。

中国是全球最大的碲资源国、消费国和生产国，国内碲产业也发展较快。碲作为新能源、新材料领域重要的原材料，未来在国内和全球的需求量也将持续增加。总体来看，未来中国对碲资源的需求量将呈不断增长趋势。

2.3中国碲化镉薄膜太阳能电池发展空间巨大，碲需求将稳步增长

根据以往历史数据增速为基础，本文设定了三种不同的未来发展情景(表1)。

表1　未来中国碲需求发展情景三种增速设定

预测结果分别为：①参考情景下，到2030年中国碲需求量将达到482t；此情景下，2016年、2020年、2025年中国碲需求量分别为284t、359t、437t；②高增长情景下，到2030年中国碲需求将达到548t；此情景下，2016年、2020年、2025年、中国碲需求量分别为290t、380t、485t；③低增长情景下，到2030年中国碲需求将达到423t；此情景下，2016年、2020年、2025年、中国碲需求量分别为279t、339t、393t。

预测，参考情境下，未来中国碲需求量将持续走高，在2030年碲需求将达到482t(图4)；在“传统能源时代”向“太阳能等新能源时代”过渡中，未来太阳能将占到世界能源生产一半以上的份额，并将逐步替代传统能源。碲已经成为制约太阳能和其他领域发展的原料因素，未来碲化镉薄膜太阳能电池仍有非常大的发展空间，是碲需求的最大拉动者。

图4　2016～2035年中国碲需求预测(数据来源：world metal statistics yearbook[13])

2.4未来供需形势分析，2030前后供需格局将发生转折

2.4.1未来供需形势判断

根据未来社会发展趋势，中国铜总量供应将缓慢增长，并在2020～2025年之间达到供应峰值，所以给定以下增速较为合理(表2)；同时已知2012年碲产量为250t，按照此时碲产量与铜供应总量的换算系数x，以中国铜供应总量的增速为基础，给定x一个增速，得到中长期换算系数；进而得到中国未来中长期碲资源供应值。预测，碲资源供应将在2014年到2022年间持续缓慢增加(图5)，同期，碲资源消费却保持快速增加态势，但是一直处于供大于求的状态；由于回收碲的原料供应增速缓慢和回收工艺止步不前等原因，到2023年，达到供需形势转折点，此时由供大于求转变为供不应求，之后碲供应将持续吃紧，2030年供应缺口将达到74t。目前，中国碲产量能满足国内需求，并略有出口，但随着需求量的持续增加，未来极有可能出现供不应求的局面。我国碲矿资源潜力巨大，要及时建立国家储备政策，避免珍贵的碲矿资源流失国外。

表2　中国未来供需形势分析中两个增速的设定

图5　2016～2030年中国碲供需趋势(数据来源：world metal statistics yearbook)

2.4.2研究结论验证

按照现如今的回收工艺，本文设定，每吨铜可回收0.1kg的碲，2016年中国铜供应总量将为5283642t，按照换算比例应得到的碲资源为528.36t，但按照以上换算得实际碲供应为342.72t，此时可计算碲回收率64%；按照以上研究方法，2030年碲供应将达到407.82t，按照每吨铜可回收0.1kg的碲可得2030年理论应得的碲供应为548.75t，此时可计算碲回收率为74%，符合现实情况，可证以上研究方法可信。

3　结论与建议

3.1结论

1)碲是全球稀缺性资源，中国拥有世界上仅有的独立碲矿床，2014年全球储量占比达到32%，战略优势明显；同时中国是全球最大的碲生产国，2014年我国碲产量全球占比达到50%，是全球碲资源主要供应地。

2)中国约80%的碲用于薄膜太阳能等新兴产业，未来中国乃至全球碲资源需求将会持续增长，2030年碲需求将达到482t，较2015年增长了79.85%。

3)碲供应端增速缓慢，同时碲需求将持续增长；预测，2023年前后我国将由供大于求转变为供不应求，到2030年供应缺口将达到74t。

3.2对策建议

1)加大地质勘查力度。进一步提高找矿效果；完善地质评价体系，规范矿业开发秩序，同时加强政策支持，确保资源勘查工作顺利进行。

2)提升资源回收工艺水平。目前，国内外基本采用从铜阳极泥里回收碲，阳极泥湿法处理新工艺和湿法、火法联合新工艺是阳极泥中金属提取工艺的主要发展方向。一方面，提高碲资源回收工艺进而提高产能，同时进一步提高伴生碲资源的综合利用率。另一方面，要加强高端产品的研发力度，提高资源利用效率，避免宝贵资源的浪费。

3)加强战略储备。国家应抓住机遇，有关方面要尽早建立战略储备制度，警惕宝贵的碲资源流失国外。借鉴各国储备方法，结合我国国内大环境以及未来发展趋势，本文设定最终给出碲的储备规模建议为：63t≤储备规模总量≤84t。

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[3]王晓民，孙竹贤.硒碲的生产现状与发展前景[J].中国有色冶金，2009(1)：38-43.

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[11]U.S.Geological Survey.Mineral Commodity Summaries，January[R].2005-2015.

[12]World Bureau of Metal Statistics.World Metal Statistics Yearbook 2014[R].2014.

[13]World Bureau of Metal Statistics.World Metal Statistics Yearbook 2015[R].2015.

Analysis and suggestions of tellurium’s supply and demand of China in the future

JIANG Han-lu1，DAI Tao2

(1.China University of Geosciences (Beijing)，Beijing 100083，China； 2.Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China)

Tellurium resources are extremely rare in the world.Tellurium reserve and yield in China accountfor 32% and 50% of the world separately.Thus，tellurium is an important strategic resource.Based onthe supply and demand of the world and the historic data of the past 15 years，this paper makes judgments of the future consumption of telluriumandpredicts the demand of tellurium in next 15 years；Furthermore，it analyzes the supply and demand in China.In 2030，demand for tellurium will reach to 482 tons and compared to 2015，it will increase by 80%.Tellurium in China will change from supply more than demand to the opposite situation.Facing the verfull demand situation，it provides some suggestions including increasing the intensity of exploration and evaluation，improving the efficiency of resource，strengthening reserves，which has reference value for the safety oftellurium material supply.

tellurium；prediction；supply and demand；China

2016-01-10

地质调查项目“中国铁铜铝等资源循环调查评价”资助(编号：121201103000150015)

姜含璐(1992-)，女，硕士研究生，研究方向为矿物学、岩石学、矿床学。E-mail：1063393469@qq.com。

代涛，男，副研究员，主要从事资源经济与资源战略方面的研究工作。E-mail：eagledai@126.com。

F407.1

A

1004-4051(2016)10-007-04