近日，“矿业界”特别策划“大宗矿产品面面观”栏目，邀请业内大宗商品分析专家，为您讲述各类大宗矿产品的故事，敬请垂注！

(相关资料图)

前期详见：（点击标题即可阅读）

1.煤炭：变脸的能源（上）

2.煤炭：变脸的能源（中）

3.煤炭：变脸的能源（下）

4.石油：“商品之王”桂冠上的七个人像（上）

5.石油：“商品之王”桂冠上的七个人像（中）

6.石油：“商品之王”桂冠上的七个人像（下）

7.锡：一座城市的工业化与后工业化（上）

8.锡：一座城市的工业化与后工业化（中）

9.锡：一座城市的工业化与后工业化（下）

10.绿色金属：格瓦拉、法拉第，以及马斯克（上）

一些被认为只有在考试中才能遇到的金属，从元素周期表里走出来，越来越多地进入日常生活中。

一些被认为在生产过程中高污染的金属，从“黑名单”上撤了下来，成为绿色发展的希望所在。

技术在进步，世界变化快。用国际能源署(IEA)的说法，世界正“从燃料密集型能源体系转向矿物密集型能源体系”。在现有的科技框架下，锂、钴和镍等金属被冠以“绿色金属”的名号，成为未来能源解决方案的希望，也成为大宗商品里的“特殊群体”。

今日，分析师孔令龙为您带来——绿色金属：格瓦拉、法拉第，以及马斯克（下）。

主角介绍：钴（Cobalt），一种金属元素，元素符号Co。钴是银白色铁磁性金属，表面呈银白略带淡粉色。自然界已知含钴矿物近百种，但没有单独的钴矿物，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中。

01

法拉第的盲区

在电的领域，英国人迈克尔·法拉第是开山祖师级的人物。他首次发现电磁感应现象，并进而得到产生交流电的方法。并发明了人类历史上第一台发电机。不过法拉第当年接触过的伏打电池是以锌铜作为原材料的，锂是后加入的。而且用作电池时，锂还通常和另一种金属钴结盟才能发挥作用。电池中大量使用钴酸锂作为电池中的正极材料，当锂火爆的同时，钴也得到更多的重视，当今是钴应用最广泛的时代。

其实早在发明电池前，人们就已经使用钴，只不过这种金属的名声一度不佳。含钴的蓝色矿石辉钴矿在中世纪的欧洲被称为kobalt，16世纪德国矿物学家阿格里科拉首先使用了这个名称，这个词在德文中原意是“妖魔”。由于辉钴矿中含砷，妨害工人的身体健康才被冠以这样的恶名。现在钴的拉丁名称cobaltum和元素符号Co正是德文中“妖魔”一词而来。

最早这种蓝色的妖魔是被当颜料使用的。古代希腊人和罗马人曾利用钴的化合物制造有色玻璃，生成深蓝色。中世纪威尼斯的玻璃工匠用钴颜料制造出各种精致的蓝色玻璃杯。中国著名的唐三彩瓷器上的蓝色也使用了钴的化合物，生成“钴蓝”色。这种带钴蓝的瓷器非常珍贵，有“三彩挂蓝，价值连城”的说法。无论玻璃杯还是瓷器，每件都只用少量钴颜料就足够，大手笔来自沙俄，他们斥巨资买了大量含钴的颜料将其涂在墙上，克里姆林宫的大厅和安眠大教堂等许多宏伟大厦就使用了名为“戈卢贝茨”的蓝色颜料。

古建筑上的颜料可以流传百年，但终究只有少数人使用。这种灰色金属通常从铜矿中提取，对矿商来说历来都是次要的副产品。而电子时代让大家才有了广泛接触钴的机会，钴也从染料华丽转身为绿色金属。钴在各种电子设备当中广泛使用，每台智能手机当中都包含5到10克钴，笔记本电脑当中的钴含量达到25到30克。

随着新能源汽车的迅猛发展，钴迎来了更广阔的使用场景。钴是制造电动车电池的重要材料，它用于电池正极位置，可防止过热，提高电池安全性和延长使用寿命。每台新能源汽车的大容量锂电池中，要消耗4到8公斤钴，远远超过此前电子移动设备的制造需求。比如一辆特斯拉长续航汽车需要大约4.5公斤的钴，是一部手机所需量的400多倍。权威独立咨询机构英国大宗商品研究集团 (CRU) 预计，随着电动车在全球汽车市场中的占比越来越大，到2026年钴的全球市场需求将较2021年增长34%。

02

第二次机会

钴的需求在增加，可供应却没那么容易快速跟上。而且非但产能爆发不易，这种金属的供应集中程度还很高——远甚于目前最普遍使用的石油。

目前全球市场上的钴供应量，有三分之二来自非洲中部的刚果民主共和国。据美国地质调查局的数据2020年全球钴产量为14.2万吨，其中刚果（金）产出了9.8万吨，是遥遥领先的生产大国。而且刚果（金）的钴矿以露天开采为主，大部分矿山的生产成本较全球平均水平低20%以上。

在刚果（金）东南部被称为基桑富的森林地带，拥有世界上最大、纯度最高的未开发钴储量之一。对于大对数人来说，这个给一张地图可能都一下找不到的国家——而且还要仔细区分刚果（金）和刚果（布）两个名字类似的邻国——由于独特的资源禀赋而有望成为新一代的沙特。当然“第二个沙特”的名头竞争也算激烈，比如盛产锂的玻利维亚也这样给未来定位。

其实刚果早在沙特发达以前，就有利用自身的资源禀赋改变世界的机会。1915年，在比利时殖民统治下的刚果，在欣科洛布韦地区发现了一种价值不大的矿区，矿业公司对其尝试开采是为了从中找到镭的痕迹。直到20多年后，随着核裂变的发现，这个矿区价值陡然提升，那里的出产比世界其他任何地方都丰富的铀。1942年美国人从欣科洛布韦挖走了大量的铀，在曼哈顿计划的推动下，生产出后来被投放到日本广岛和长崎的原子弹，也将人类带入了核时代。刚果的铀为美国和英国相继带来了原子弹，但这个国家却没从中受益。1960年刚果获得独立后，欣科洛布韦矿山在压力下被永久封存。

由于殖民主义的原因，刚果错过了一次为世界充当核动力的机会，那么现在能把握住给世界提供绿色动力的机会吗？从目前的看产能瓶颈是个绕不开的问题，近年来资源民族主义的盛行也阻碍了产能的提升，而且当地矿场还一贯有使用童工、工作环境低劣的恶名。

一边是旺盛的需求，一边是有限的产能，结果是根据对现有钴矿和在建钴矿的分析，国际能源署预计到2030年钴将出现短缺。IEA的分析还算相对乐观，也有预测机构表示，短缺最早可能在2025年出现——当然，对短缺的炒作也可能是资本的游戏。

03

开发“城市矿山”

新的钴生产不出来，那么循环利用现有的钴，也是减轻供应压力的一种方法。而在这条路径上，钴又能与法拉第扯上关系。

“电学之父”法拉第没有想到的钴会成为电池主要原材料，但在他去世整整150年后成立的法拉第研究所，却成为全球新一代电池研究的重镇。法拉第研究所是英国电池研究的旗舰机构，汇聚了来自27所大学和50家企业的5000多名研究人员，集中于降低电池成本、重量和体积；提高性能和可靠性；制定包括电池回收和再利用在内的全生命周期策略等方面的研究，取得了丰硕的成果。尤其是在回收电池中的钴和锂方面，以法拉第命名的研究所走到了细分前沿。

钴回收技术瞄准的是“城市矿山”，即家家都有的过时的电子设备，以及以后会越来越多的汽车电池。根据一项研究估计，世界上废弃电子产品积累数量巨大，仅2021年一年全世界的电子垃圾就达到了5700万吨。

鉴于目前回收的电子垃圾还不到产生量的20%，这是大有潜力可挖的“富矿”。不过这个矿的开发需要更多专业知识，因为传统电池的回收技术，无法用于含钴和锂的电池的回收。锂电池比前者更大和更重、而且构造更复杂。在一般的电池回收工厂中，电池零件先被粉碎成粉状颗粒，然后再加以熔化，或溶解到酸液中，以回收其中的金属物。而锂电池则由很多不同的部件组成，如果不小心拆卸，这些部件可能会爆炸。即使锂电池按一般电池做分解，分解出来的产品也很难回收再用。由于大规模廉价回收锂电池的方式相当落后，全球只有大约5%的锂电池能够回收，这也意味着大量的钴被遗弃。

回收中需要克服的难题还包括钴的毒性。在2017年10月世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，钴和钴化合物被列为2B类致癌物。法拉第研究所的团队正在研发机器人拆卸电池的技术可以避免人与钴的过度接触。

法拉第研究所的研究团队发明了一种利用超声波探头实现阳极端和阴极端直接回收的方法。用超声波聚焦在正负两个电极板表面，使内层产生微小的气泡，然后发生内爆，将表面的涂层炸离。这一过程维护了这两个重要部件的完整，避免了以往必须完全拆解因而使得回收大不易这个难题。在同样长的时间，超声波回收方法可以比传统的湿法冶金方法多处理100倍的材料，这种回收技术所耗成本还不到用原始材料制造新电池成本的一半。

如果这种方法能够工业化应用，那将补上科学家法拉第与绿色电力间的一段空白。

主角介绍：镍（Nickel），一种金属元素，元素符号为Ni。镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的银白色金属，它具有中等硬度，能够高度磨光并抗腐蚀。

01

马斯克的担忧

现在一提到电动汽车，人们往往首先想到的是马斯克和他的特斯拉——或许还有王传福的比亚迪，按出货量算比亚迪在2022年上半年已经超过了特斯拉——毕竟号称现实版“钢铁侠”的马斯克一步步创造了特斯拉崛起的神话，并成为全球首富。

马斯克已经成为电动汽车的代言人，可事实上最早提出电动汽车概念的，却正是特斯拉的手下败将福特汽车。1966年，福特公司决定投资电力驱动的汽车。为了提供车辆行驶所需的能源，福特公司计划开发一种新的电池，储存的能量是原先的15倍之多。按设想，这种新电池每次只需要充电1小时，就能驾驶322公里，听起来非常吸引人。

福特汽车的电池构想在半个世纪多以后都没有实现，而最贴近实现的特斯拉，已经成了新能源汽车的霸主。但这个霸主也有阿喀琉斯之踵，那就是镍等关键金属的供给。

作为电动汽车的“心脏”，镍等绿色金属在重新“定义汽车。硫酸镍是电池的重要原材料，由于镍的价格大概相当于钴的三分之一，马斯克曾表示，“如果最大限度地利用镍，把钴的使用量减少到零，可以使成本降低50％。”目前的普通电池含有65%的镍，15%的钴和20%的锰。下一代电池将有80%的镍、10%的钴和10%锰。在电池中多使用镍理论上可以更便宜，但问题是镍的价格也在上涨。

特斯拉想在绿色金属上降成本不容易，因为镍虽然比钴的生产分散度大，但印尼、澳大利亚、俄罗斯、古巴和巴西五个国家的储量也占到60%以上。而且这些国家同样存在产能供应不足的情况，受供需矛盾积压，价格波动更剧烈。

马斯克一直担忧，镍供应是特斯拉扩大生产所面临的最大挑战之一。为了确保生产电池所需的原材料供给平稳，特斯拉和全球矿商淡水河谷达成了一项购买镍的长期协议。根据协议，特斯拉将从淡水河谷在加拿大的矿场购买镍。这样的垂直协议在以往的汽车领域并不多见，之前的汽车生产商的惯例是与钢铁公司签订供应合同，这种直接和矿产商打交道并在供应链上一竿子插到底的做法，重塑的产业链，也重塑了镍的角色。

02

从不锈钢到汽车心脏

与锂和钴这些金属“新贵”不同，镍是老牌的工业金属，应用范围广泛。

1915年，第一次世界大战正打得如火如荼。打仗是后勤的比拼，英国军队装备的李恩菲尔德步枪射速快、射程远，在战场上表现不俗。但枪械的磨损却是一直考验英军后勤的大问题。枪膛磨损无法使用的枪支只能被大批运回后方修理，影响前线的战斗力。军事生产部委托冶金专家布享利·布雷尔利开发一种更耐磨损的合金钢作为军械材料。

布雷尔利和他的助手收集了国内外生产的各种钢和合金钢，在各种不同性能的机器上进行了性能试验，然后选择了更合适的钢来制造枪支。有一次研究团队试验了一种加入铬的合金钢，这种合金没有经受住耐磨实验，不能制造枪支，于是记录下实验结果后就被扔到一边。几个月后，他们意外发现这种金属并没有像旁边的其他金属那样产生锈迹，而是依旧闪亮。这引起了布雷尔利的兴趣。他将铬钢分别浸泡在酸、碱和盐溶液中，发现抗腐蚀性强。后来又往金属中加入镍，其各项品质进一步提升。经过多次实验，向钢铁中加入18％的铬和8％的镍成为不锈钢的黄金比例。

不锈钢没能成为合格的军事材料，在民用领域却大放光彩，被广泛用在建材、餐具、医疗用具等领域。在不锈钢的带动下，全球的镍需求量也节节攀升。不过镍的消费结构在不断调整中，近年来随着基建的速度放缓，全球对不锈钢的需求也在萎缩。在不锈钢的镍使用量减少的同时，电动汽车成了镍需求的新增长点。根据国际镍研究组织(INSG数据，2019年世界镍消费结构中，不锈钢占70%、其他有色金属合金占16%、电镀占8%、电池占5%。到2021年，电池在全部镍消耗中的占比又提高了两个百分点到7%。

值得一提的是，之前用作不锈钢的镍铁和用在电池上的硫酸镍，两类产品之前是不能相互转换的。而近年来出现的高冰镍工艺，可以将镍铁转化为电池使用的镍原材料，这改变了镍产业链格局，打通了原本割裂的镍市场估值体系，拓宽了电池用镍的冶炼途径。

在细分领域对镍需求增加的趋势会随着绿色能源繁荣持续下去。矿产商必和必拓估计，镍的产量在未来30年将不得不成倍增长，才能满足可再生能源发电、电量存储、电动汽车、充电桩和相关电网基础设施的需求。但在供给面，印尼、澳大利亚、俄罗斯、古巴和巴西这五个国家拥有全球镍矿储量的65%以上，但这些国家都没有让产量倍增计划。

镍市场处于长期失衡的边缘，而短期失衡则已经出现。

03

载入史册的异常交易

在21世纪进入第三个十年后，大宗商品市场发生了两件足以记入史册的异常交易事件。一是油价负值，二是妖镍逼空。前者涉及传统能源的扛把子，后者则被看作是新能源培养出的掘墓人。

2020年4月20日，美原油期货价格一度从每桶17美元附近迅速走低触及0.01美元这种约等于摆动的价格，WTI5月原油期货价格甚至最低低到每桶-37.63美元/桶，这是历史上油价首次出现负值，也意味着那个交易价格不但白送，而且倒贴。

之所以会出现“负油价”，表面上看是因为贸易商在海上的库存太大，而不论油价有多低，都没有人愿意再买入实物原油，导致交易商找不到更多的地方来存放原油。原油现货储存需要成本，当卖掉原油的价格无法覆盖原油存放成本时，加上投机交易的放大效应，形成了史无前例的“负油价”。

相比原油期货跌倒了地下室，镍期货则是短时间升到了阁楼里。镍早在1979年4月在伦敦金属交易所的“Big 6”合约中占据一席之地。伦镍基准价40多年来一直是国际市场认可的参考价，在提高全球价格透明度和促进市场流动性方面发挥了重要作用。

但成熟的定价体系也有遭遇“黑天鹅”的时候。2022年3月8日凌晨5点42分，镍价瞬间狂涨， 在短短18分钟内，镍价创下历史新高，达到每吨10.14万美元，大大超过此前2007年创下的5.18万美元的纪录高位。镍价不正常的暴涨在此前就有迹象，在打破纪录前的24小时内中，镍的价格已经从2万美元左右开始暴涨了一倍多。

之所以会出现妖镍，是因为行业巨头为提升价格影响力，利用交易所在大户持仓报告、涨跌停板、强制平仓方面的制度缺陷，在资本市场加大博弈力度，并裹挟追求短期利润的资本力量，一道向竞争对手极限施压。全球镍库存处于低位和全球最大镍生产商俄罗斯的诺里尔斯克被逐出市场，给恶意逼仓提供了良机，机构的策略取得了效果，镍的异常走向引发一片恐慌。

作为市场平台的搭建方，伦敦金属交易所认为镍价飙升过程中所累积的空头头寸规模带来了系统性风险，期货市场上过高的价格对实物市场来说似乎并不合理，会给市场上一些核心会员带来巨大的压力，因此交易所经过慎重考虑后作出了一个令市场震惊的决定：将3月8日总额高达40亿美元的9000多单交易全部取消。

伦镍的收盘价就被定在了4.8万美元，而非当天达到的10万美元。暂停镍期货交易后，由于没有每日定盘价作为指引，全球镍的现货交易陷入停滞。此次为制止对卖空者的逼空而导致的交易中断，成为伦敦金属交易所145年历史上最戏剧性的事件之一，镍也作为这场戏剧事件的主角而写入了大宗商品的历史。

在那场异常波动结束两周后的，镍价又回到了每吨2.2万美元左右，和异常波动前相仿，或许这应该是排除炒作干扰后镍的正常价格。

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一代版本一代神

在游戏领域有个著名的说法是“一代版本一代神”，即在特定的条件下有些角色拥有更大的优势，而当游戏版本迭代后，原有角色的优势消失，又会有其他角色更适应新的条件。

在金属领域也是如此，之前被使用了成百上千年的镍、锂和钴，本来都和元素周期表上的小金属邻居们在应用方面差别不大，但一场绿色能源革命，却让这几种金属直接“封神”。目前电池技术发展蓝图显示，镍、锂和钴材料有巨大的潜力，能让电池在汽车行驶里程和系统成本两项上都达到制造商的目标。

在普遍使用的三元锂电池中，镍、锂和钴都是必不可少的原材料。国际能源署（IEA）估算，根据“将地球气温上升控制在2度以内”的计划，到2040年，锂的总需求将增至2020年的42倍，钴增至21倍，镍增至19倍。不过这一预测是基于当前的技术路线，如果出现新的技术，可能这些金属的需求就是另外一番图景。

在纯电动汽车电池领域，磷酸铁锂电池正在成为重要挑战者。虽然能量密度不高，但胜在成本低廉。磷酸铁锂电池除了便宜至少两成外，资源容易采购的特点也成为优点。可价格日益高涨，且与生产存在瓶颈的镍、锂和钴相比，作为磷酸铁锂主要材料的铁和磷储量丰富，枯竭的可能性很小。

磷酸铁锂电池是低成本竞争对手，是少用钴的小规模迭代，而钠电池、氢电池等完全不同的技术路线，则会完全颠覆绿色金属的前景。比如不含镍、锂和钴的钠离子电池完成实用化推广的话，这类电池使用地球陆地和海洋中取之不尽的钠，资源的供应短缺和价格上涨的风险将不复存在。

绿色金属目前在享受技术红利，但科技树的生长会逐渐分出主干与旁枝。比如在不到两个世纪前，骄奢淫逸的法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，戴着一顶铝制的王冠接见大臣，在举行盛大宴会时，他有一套，是铝制作的专用的餐具，而别人只能用银制餐具。当时由于生产不易，铝比银要贵重得多，而现在银价是铝价的上百倍。

绿色金属会像铝那样经历短暂的辉煌，还是像银一样禁得起各个版本的挑战，需要时间给出答案。

作者介绍：孔令龙，大宗商品分析师。多年从事宏观经济政策和大宗商品市场研究，曾担任央视特约财经评论员，并在《中国证券报》等媒体开设专栏。先后出版专著《伦敦金融城的中国背影》和《谁给黄金定价》，译著《信号：如何辨别复杂的世界经济》《思想经济学》，参与撰写《黄金市场蓝皮书》。