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从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

2019/6/24 11:21:12

信息内容

在抗战早期,有部分军队拥有比日军还要精良的装备,例如毛瑟步枪,捷克造机枪,马克沁重机枪,37mm战防炮等。这些拥有先进武器的部队,就是俗称的“德械师”。

那么德国当时为什么会帮助中国?这涉及到一种重要的金属——钨。用它制造的高速钢,是军事工业重要的原料,而积极扩军备战的德国,在当时急需进口一批钨矿,作为其重要的战略资源。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】二战期间德军的装备(图片来源:站酷)

1934年7月20日,德国又与陈济棠签订了一份秘密易货协定:以中国的原料产品交换德国的“工业品”,总额达2亿马克。德国曾与南京政府签订协定,规定中国每年向德国输出价值360万元的钨砂,约3600吨。

这么多的钨砂,广东的产量根本不够,其中赣南成为开采钨矿最多、出口量最大的地区——早在上世纪30年代,根据地就依靠和“南天王”陈济棠交易钨矿,获取急需的经费。

根据地对钨的贸易重视到什么程度呢?在1932年春,根据地就专门成立“中华苏维埃钨砂公司”,由毛委员的弟弟担任总经理。至1934年10月战略转移前夕,中华钨矿公司共开采、收购钨砂4193吨,公营钨矿职工发展到5000余人。短短两年多时间里,钨砂贸易总计创造了620万大洋的财富。

看来,不管任何时代,任何政府,“家里有矿”都是土豪的代名词。对财富的追求愿望,是意识形态的桎梏无法阻挡的。今天我们就来认识一下这种神奇的金属——钨。

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钨企联合倡议减产,

背后有何玄机?

近日,赣州市仲钨酸铵冶炼(APT)生产企业在赣州召开会议并发布倡议书,一致同意从6月起停产或减产,决定停产的企业停产时间不少于15天,决定减产的企业APT当月产量减产不少于30%。

会议还向全国钨企业发出“控制产能、降低产量”的呼吁,并建议政府有关部门严控新增钨冶炼产能,推进钨行业供给侧结构性改革,共同维护钨原料市场供应秩序,促进钨行业可持续发展。

曾经辉煌的钨矿产业,现在却要掀起了限产风,这其中经历了怎样的故事呢?这要从钨的应用起源讲起。

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钨究竟是怎么来的?

又到底有多神奇?

钨的历史可以追溯到17世纪。当时,德国萨克森州厄尔士山脉的矿工注意到,有些矿石会干扰锡石的还原,并产生矿渣,矿工给这些矿石起了一些德国绰号:"wolfert"、"wolfrahm"。

1781年,瑞典化学家卡尔•威廉•舍勒发现了白钨矿,并从中提取出了钨酸。他认为通过还原钨酸可能会获得一种新的金属。1783年,胡塞•德卢亚尔和浮士图•德卢亚尔兄弟从黑钨矿中也提取出了钨酸。同年,他们用碳还原三氧化钨首次得到了钨粉。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】74号元素钨(图片来源:站酷)

所谓钨粉,就是钨的粉末。由于钨的熔点高达3415℃(是已知金属中熔点最高的),因而很难像冶炼其他金属那样,通过熔炼的方法得到大块纯钨(找不到任何容器盛装!),一般是将钨的化合物还原成钨粉后,再利用烧结工艺得到块状体。

下面这张流程图,给出了从钨矿到钨粉的全过程:从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】钨矿冶炼流程图(图片来源:中国钨业新闻网)

冶炼出的钨,工业上的用途都有哪些呢?

最常见的是碳化钨(WC)硬质合金。这样的硬质合金用在金属加工、采矿、采油和建筑工业中作为耐用金属。

此外,钨可以拉成很细的丝,而且熔点非常高,因而在白炽灯和真空管中,钨丝的应用也很广。顺便说一下,首先将钨丝用在电灯泡上的是1904年,两个美国人杰司特和汉纳门,而不是小学课本上流传甚广的爱迪生。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】真空管中钨丝是必备原料(图片来源:站酷)

钨元素在军事领域的运用起到了改变战局的作用。正如本文开头所言,德国从中国进口大量的钨,都拿去干什么了呢?

德国著名的攻击机“HS-129”被誉为最早的“A-10”攻击机,但是它的30毫米反坦克炮最开始并没有突出表现,原因就是使用的钢制弹头穿甲效果不理想,面对T-34的装甲都无能为力。

而采用钨芯弹头的30毫米反坦克炮,让HS-129变身成为“空中开罐器”,成为T-34坦克的噩梦。可以毫不客气的说,如果没有这种钨芯弹头帮助德军打退苏军装甲部队的反攻,在1942年苏联人的装甲部队就可以开到柏林城下。也可以说,钨的使用改变了二战的进程。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】苏联T-34坦克,二战期间德军的钨芯弹头曾让其闻风丧胆(图片来源:站酷)

钨在军事领域发挥着如此重要作用,再加其本身耐腐蚀性能好,便于长期储存,许多军事大国纷纷加大对钨的储备。钨因此赢得了“工业牙齿”的美誉。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】钨矿的不同应用比例(图片来源:《全球钨矿资源概况及供需分析》)

钨产业链是典型的“微笑曲线”产业链,即钨产品的利润呈现两端高,中间低的现象。钨产业链自上而下分为上游的钨精矿,中游的仲钨酸铵(APT)、氧化钨、钨粉和碳化钨粉,下游为钨材、钨钢、钨化工和硬质合金等。
从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】钨产业链全图(图片来源:光大证券)

其中,上游钨精矿的毛利率可以达到40%,而中间冶炼产品APT、钨粉和碳化钨粉的毛利率在15%~30%之间,下游产品硬质合金的毛利率为40%左右。
从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】钨产业链的“微笑曲线”

在钨的这些应用中,硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。产品主要以碳化钨与钴合金化的产物,被誉为“工业的牙齿”。

硬质合金广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域,具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】以钨为原料的硬质合金应用广泛(图片来源:光大证券)

钨产品应用广泛的背后,是全球钨资源储量极少,保障程度不高,许多国家将其列入战略储备清单,其地位十分突出。下面我们就来总结一下,全球钨的供需格局。

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钨的供需:中国,

独步全球钨市

1. 全球钨矿存储和需求

在自然界中,目前发现有30余种钨矿物和含钨矿物,但具有工业价值的钨矿物只有黑钨矿和白钨矿等少数几种矿物。前者主要成分为CaWO4,而后者则为(Fe,Mn)WO4,又称钨锰铁矿。

全球钨矿资源较为丰富,2016年,全球探明储量(钨金属)为314.37万吨,钨金属产量为8.64万吨,按目前消耗速度静态计算,全球钨矿储量可满足全球36年的需求。
从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】2016年全球各国钨矿储量和产量(图片来源:《全球钨矿资源概况及供需分析》)
从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】1905-2015全球钨产量变化趋势(单位:吨)(图片来源:《全球钨矿资源概况及供需分析》)

近年来,由于中国钨矿的过度开采,钨矿价格低迷,俄罗斯、加拿大和澳大利亚等一些国家都降低了钨的产量。加拿大唯一的在产矿山由于钨价低迷,于2015年底停产维护。中国以全世界60%的钨储量,供应了全球82%的钨产量,其原因何在呢?

2. 中国:哺育着全世界的钨

中国是世界上钨矿储量最丰富的国家。截至2017年底,中国钨矿查明资源储量(按WO3 计)为1030.42万吨。

中国钨矿广泛分布于24个省(市、自治区),但主要分布在江西、湖南、甘肃、云南、广西、福建、内蒙古、广东和河南等10个省(区),其储量占全国总储量的94.1%,其中江西、湖南和甘肃这三省份之和占全国总储量的70.47%。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】中国境内的钨矿分布(图片来源:中国钨网)

而在这些省份中,首当其冲的,就是江西——世界钨矿之乡。早在1907年,江西的钨矿就得到了开发利用。而一战结束后,中国南方三十多个矿区钨矿产量为68001吨钨,同年美国的产量只有为4700吨。自这年起,中国的钨矿已跃居"世界产量第一"的地位。

2012年,媒体报道赣西北大湖塘发现世界最大钨矿床(钨资源量百万吨左右),时隔不到四年的2016年1月5日,该省在浮梁县发现超大型钨铜矿---朱溪钨铜矿,探明WO3资源量286万吨,钨矿储量规模刷新世界纪录,成为迄今世界上发现的资源量最大的钨铜矿。时至今日,江西钨产量约占全国的半壁江山。

然而,正如中国的稀土往事那样,巨大的钨矿储量,在创造价值的同时,也不可避免带来“资源的诅咒”。好在决策者已意识到了问题的严重,并出台了对应措施。

3. “资源诅咒”:钨矿会成为第二个稀土么?

长期以来,我国钨资源因储量、产量和出口量位居世界第一,而被业内人士称为“三个第一”。然而,经过多年开采,我国已面临严重的钨资源危机。

尽管为了缓解钨矿资源逐渐枯竭的现状,国家加大勘查力度,并取得了较好的成果,从储量上分析,中国可以开采的钨不多了。据统计,从2003年至2011年,我国钨矿储量从420万吨降低至190万吨,减少了54.8%。
从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】2006-2011中国历年钨探明储量(图片来源:光大证券)

但是,在储量减少的情况下,我国钨精矿实际产量却远远超出国家规定开采配额,行业超采问题十分严重。以2015年为例,国土资源部公布的钨精矿开采总配额为9.1万吨,但当年全国钨精矿产量近12万吨,超采比例超过30%!从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】2005-2015上游钨精矿历年开采量(图片来源:光大证券)

也因此,中国钨矿储采比明显低于全球平均水平。我国2012年钨资源储采比已降至9.4,远低于全球储采比21.94的平均水平。

更严重的是,开采相对比较容易的黑钨矿越来越接近枯竭的状态,而占全国钨资源储量70%的白钨矿虽储量大,但85%的资源达不到矿山保本的最低品位,难以开发利用,无法与黑钨矿媲美。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】中国不同种类的钨矿储量(图片来源:光大证券)

尽管国土资源部向全国钨矿下达钨精矿开采的“总量控制指标”,但部分投资者注重眼前短期利益,不惜资源浪费,对钨矿资源进行无序开发。加之地方政府存在狭隘经济利益观,导致钨矿超采现象严重,并且环境也遭到了巨大破坏。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】2015年各地钨矿开采总量控制指标(图片来源:光大证券)

资源的枯竭,也使得地方的经济面临危机:曾经的“钨都”——江西大余,就是这样的典型。据2013年统计,现有钨矿可开采利用仅剩6.16万吨,开采年限不足10年。2011年11月,大余县被国务院确定为第三批资源枯竭城市。

为了保护有限的钨矿资源,近年来,决策者采取了一系列措施。以江西大余县为例:自2013年以来,该地关闭小矿山40多个,取消大型矿权证32个,开展9个绿色矿山的建设试点工作,推进3个山水林田湖生态保护和修复工程,并着力发展旅游业,力争重塑青山绿水。

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钨价的冰与火之歌

一百多年来,全球钨精矿价格与钨矿产量走势基本一致,在震荡中逐渐走高。钨精矿价格除了与全球经济发展速度密切相关外,受到国际间战争、危机等影响而暴涨。20世纪80年代,低成本的中国钨精矿逐渐占领了全球钨精矿市场,供应过剩导致钨精矿价格长期低迷。

此后中国2002年对钨矿开始实施开采总量控制,2004年对共伴生钨矿也实施了开采量控制,使得钨精矿价格回升。

随着中国经济快速增长,需求增加,钨精矿价格在此后虽然经历了2008年全球经济危机,短暂下跌,但整体维持了价格高位,2014年,中国经济开始放缓,钨精矿市场供应过剩,2015年11月,钨精矿价格深度下探,钨矿企业亏损严重。
从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】1900—2015年全球钨精矿价格(图片来源:《全球钨矿资源概况及供需分析》)

面对着亏损的严峻局面,2016 年3 月钨企联合减产1 万吨,占2015 年总产量的8%。江

西钨业集团等企业纷纷建立基金商业收储自救。2016 年4 月,国家以7.3万元/吨收储1 万吨钨精矿,占2015 年总产量的8%。这一系列的措施有效改善了钨供需结构。

到了2017年,受益矿山开工加速,及基建投资加码温和上行,同时环保督查及打击非法开采持续对供给侧形成压制,钨精矿价格进一步上涨:钨精矿价格重回10万元/吨以上,达到2014年4月份以来的高位。

不过从2018年初开始,钨精矿至今持续下行,累计跌幅达到16.5%,APT累积下跌17.9%。价格大幅下行导致矿山和冶炼企业亏损面不断扩大,才有了前文钨企业减产求生的一幕。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】2018年初至今,钨精矿产品价格不断下跌(图片来源:安信有色)

从长期看,基于我国钨资源在全球的优势地位和影响力,钨市场价格逐步理性回升是必然。这可以从供给和需求两方面分析:

供给方面:政府将继续控制钨矿采矿许可证权发放这个“总开关”,钨精矿产能产量保持平稳。国家明确到2020年,钨矿开采总量指标控制在12万吨/年,开采总量将继续得到控制。受钨矿资源禀赋、采选成本、市场价格以及资金、安全、环保等因素的影响,钨精矿产量总体平稳,不会出现较大的增量,未来市场供应将继续保持平稳。

需求方面,钨需求将持续保持增长态势。美国经济将继续复苏,制造业的回升拉动钨需求增长,钨市场需求继续保持恢复。不过也要看到,由于国际贸易局势依然存在一些不确定性,未来钨价也可能会出现曲折。

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国内钨产业链,

有哪些龙头企业?

正如前文所言,硬质合金为钨资源最大应用领域。我们预计未来国内的硬质合金有两个看点:

1. 发达国家用在硬质合金的钨占总量的比为60~70%,而中国只有约50%,远落后于发达国家,未来国内硬质合金的占比会逐步上升。

2. 硬质合金的产业升级刻不容缓,中国的硬质合金产量占全球的40%,但生产总值却只有世界的20%。如何能够有效赶超欧美脚步,生产高附加值的硬质合金是未来硬质合金产业发展的核心关键。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】各国钨消费结构(图片来源:光大证券)

为了追赶与欧美技术的差距,我国企业纷纷通过各种方式,提高每个生产环节的效率,开发高档硬质合金产品,实现产品附加值的提高。以章源钨业和中钨高新为例:

章源钨业

在钨精深加工环节,可以生产晶粒度小于100 纳米的碳化钨粉,晶粒度小于400 纳米的超细晶粒硬质合金,达到国际先进水平。同时,纳米钨粉、纳米碳化钨粉、球形铸造碳化钨粉、超细晶硬质合金挤压棒材等研发成果也均达到国际先进水平。

中钨高新

申请专利115 项,授权新增专利118 项(其中发明43 项、国防专利3 项),新增非专利技术(技术秘密)23 项,申报PCT 国际专利申请1 项,获得国外授权1 项。全年完成119 项企业标准制修订;向国家申报了27 项国家标准及行业标准,完成了8 项国家、行业标准制修。从“工业牙齿”,到减产求生,这种小金属正经历怎样的冰与火?

【图】章源钨业和中钨高新技术与专利

参考文章

1. 大名鼎鼎的德械师从何而来?79%的钨矿给了德国;慎独,兵说,20192. 中华钨矿公司的前世今生;边城牧者,雩都故事会;20183. 赣州仲钨酸铵冶炼生产企业6月起停产或减产;中国证券报,20194. 钨的历史及发展;金属百科,20195. 换个姿势看钨,这种金属强硬到能在战争中扭转战局;中国钨业新闻网,20196. 全球钨矿资源概况及供需分析;曹飞等,矿产保护与利用,20187. 钨行业专题分析—全球钨格局及产业链分布;矿客空间,20178. 钨:上游重在供给收缩,下游仍看深加工;李伟峰,光大证券,20169. 江西省发现世界最大钨矿意味着什么;赵腊平,中国矿业报,201610. “世界钨都”大余之困:现有钨矿至多还能开采10年;每日经济新闻,201411. 钨:冶炼企业开始限产,钨价有望企稳回升;齐丁团队,安信有色;201912. 一季度钨行业经济运行分析及后市场展望;刘良先,中国有色金属报,2019本文作者:扑克内容团队 章舟。如需转载,请联系扑克作者君

来源:扑克财经

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