0 引言

钨在世界大多数国家或地区均属于稀缺性资源，并已成为各国政府的战略资源.这是由于钨具有熔点高（3 422±15 ℃）、沸点高（5 700 ℃）、密度大（19.25 g/cm³）和热膨胀系数低的天然特性.正是这一特性，使钨材有独特功能，能为航天、军事装备、原子能、船舶、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业、深层钻探、火力发电、热核能源、智能技术、照明和医疗等设备关键部件提供重要的功能材料^[1]，本文在充分调研我国钨产业链现状的基础上，指出存在的结构性问题，并结合钨科研进展情况，探讨发展起强大钨产业链，对满足国家发展所需要的钨材料有着非常重要的意义.

1 我国钨产业链结构优化的必要性 1.1 我国钨产业链结构存在问题分析

我国已建立了采矿、选矿、冶炼、深加工和回收利用的钨产业链，并围绕钨生产和服务形成了一系列互为基础、相互依存、相互链接的钨链网关系，具体表现为以勘探和采选环节为上游，冶炼阶段为中游，粗加工和精加工为下游，终端钨消费品生产为支流，淘汰的终端钨消费品回收利用为回流的完整产业链网.但我国钨产业链结构不合理的问题一直没有得到很好地解决，具体表现在：

（1）钨产业链上游优势正在衰退.中国钨的储量居世界前列，也是我国的优势矿产之一，具有分布广、资源相对集中等特点.但过去由于技术和经济条件的限制，钨原料经过几十年“外卖内用”，地下的储量越来越少，按照现有开采量计算，钨储量静态保证开采年限20 年左右，其中黑钨资源10 年开采完毕.如果钨资源勘探没有大的进展，中国钨矿资源优势将很快衰退.

（2）钨产业链中游集中度和产能利用率低.目前全国仲钨酸铵产能已达14.65 万t，规模产量在3 000 t以上的17 家左右，实际生产仲钨酸铵4.56 万t，生产能力利用率不足1/3.全国加工硬质合金产品160 家，产能为3.1 万t，规模产量超过2 000 t 仅有几家；全国硬质合金产量为1.32 万t，生产能力利用率不足50 %.

（3）钨产业链下游开发水平低.与先进国家比较，我国企业在产品深度开发水平、超纯化合物、高性能硬质合金、新应用领域的开发等方面存在差距较大.

（4）钨产业链支持系统落后.目前国内企业大多数冶炼和加工技术装备比较落后，在生产细钨粉、超细钨粉和碳化钨粉过程中，由于提纯技术、装备和控制问题，产品质量不稳定，且产品品种规格少，性能有待提高.

（5）钨产业链对生态破坏.由于钨产业链的技术装备落后，导致耗能高，产业链生态化问题未从根本上解决，导致环境污染、水土流失和生态破坏.据不完全统计，国内钨矿企业每年直接排入河沟的固体废弃物达220 万m³.

我国钨产业链上游优势正在衰退，中游集中度和产能利用率低，下游开发水平低，支持系统落后以及对生态长期破坏等方面将严重阻碍我国钨产业的发展.

1.2 当前世界主要国家钨产业链结构情况

当前世界上主要国家的钨产业链结构^[2]，如表 1所示.

下面对钨应用领域情况进行分析：

（1）生产硬质合金方面.在生产硬质合金方面，欧洲使用比例最高达72 %，中国使用比例仅为54 %.由于硬质合金含有85 %～95 % 的碳化钨和5 %～14 %的钴，某些合金中还含有钛、钽和铌的碳化物，当合金加热到1 000～1 100 ℃时，仍具有高硬度和耐磨性，称为工业牙齿，可用于切削工具、矿山工具和拉丝模等.我国在生产硬质合金方面有待进一步加强.

（2）轧制品方面.钨轧制品包括钨丝、钨带和各种锻造组件，主要应用于电子管生产、电子和X 射线技术中.美国使用比例高达20 %，中国使用比例为11 %，有待进一步发展.

（3）生产特种钢和合金方面.①生产特种钢.高速钢含有9 %～24 %的钨.高速钢在空气中700～800 ℃经过自动淬火，将至600～650 ℃还具备耐磨性和高硬度；合金工具钢成分中钨占0.8 %～1.2 %；铬钨钢成分中钨占2 %～9 %； 铬钨锰钢成分中钨占0.5 %～1.6 %.这些特种钢可用于制造各种高强度工具.钨磁钢成分中钨占5.2 %～6.2 %为永磁体钢，钨占11.5 %～14.5 %的为钨硬磁材料.它们具有高的磁化强度和矫顽磁力；②热强和耐磨合金.热强和耐磨合金含有3 %～15 % 的钨，可用于航空发动机的活门、涡轮机叶轮、压模热切刀的部件、挖掘设备等方面，还可以用在发动机和一些仪器中；③触头材料和高比重合金.钨-铜合金和钨-银合金，既具有铜和银的良好导电性和导热性，又具有钨的耐磨性，可用于制造导电、导热、耐磨的电器部件.高比重合金含有90 %～95 %的钨可用于制造陀螺仪的转子、飞机控制舵的平衡锤、放射护罩等方面.生产特种钢和合金方面中国最强，使用比例为28 %^{[2， 3]}.

（4）其他方面用途.钨酸钠可用于生产某类颜料、漆、油墨、电镀、布疋加重、防水布疋和耐火布疋等方面.钨粉可用为某些催化剂、润滑剂和催化剂的重要原料.我国在这些方面比欧洲和日本弱，使用比例为11 %，有待进一步开发.

1.3 钨的未来应用的新领域

（1）钨钻头可应用深层钻探.无论是深海钻探寻找新的化石能源，还是挖掘利用地热能源，均需要耐磨、耐腐蚀含钨的硬质合金钻头.

（2）提供火力发电核心部件.在火力发电厂的心脏，含钨合金涡轮叶片，能适应工艺温度高达700 ℃的要求，以及满足锅炉部件和管道系统的设计需要.

（3）提供热核反应堆核心部件.在国际热核实验反应堆的组成部分偏滤器，要求具有很强的抗循环热机械负载.在国际热核实验堆的第一阶段，将碳纤维复合材料和钨，加入到主动冷却的散热器，沉淀硬化制成偏滤器的外壳，在国际热核实验堆的后期阶段，整个偏滤器表面将覆盖钨，需要大量的钨.此外，钨及钨合金作为未来核聚变反应堆发电为氦气冷却滤器设计的主要候选材料^{[2， 3]}.

（4）钨插头将改善智能技术.半导体芯片技术将促进能量的生产、分配和消费过程中发生革命性变化.芯片技术将有助于在发电、配电和消费过程中减少损失，有助于“ 可再生” 能源的产生成为可能；集成电路有助于提高效率，3-DIC 增加超过1 333 兆字节每秒的数据传输速率，3-DIC 的保税层和钨插头连接，缩短互连长度，改善延迟、功耗和内存带宽.

（5）新的照明系统应用.含钨电极的HID 灯，其有寿命长和能效高的特点，可在照明系统中应用.

（6）医疗行业的应用.美国犹他州大学的研究人员已经成功研制出控制假肢的微针传感器阵列，它是由微型电火花加工成的钨件构成.无论是从我国当前钨产业链存在的问题分析，还是从世界主要国家钨业结构比较分析和未来发展方向来看，中国钨业产业链结构优化都是必要的.

2 优化钨产业链结构理论模型探讨

根据我国钨产业链存在问题以及国内外钨产业链结构及其应用领域分析，遵循减量化、再利用、再回收、再发现和复垦的“5R 原则”^[4]，通过补链、延伸和提升的办法，构建优化钨产业链结构的理论模型，如图 1 所示.

对图 1 中优化钨产业链结构理论模型的解释：

（1）优化钨产业链结构思路.从延伸产业链结构的视角，针对钨产业的特殊性，在充分调研我国钨产业现状的基础上，详细分析钨产业存在的问题，论证优化钨产业链结构的必要性和合理性，根据国内外钨产品的最新发展动态及主要用途分析，探索构建优化钨产业链结构的理论模型，进一步对优化钨产业链结构进行战略分析和政策体系支持研究，以实现优化钨产业链结构的长期发展目标.

（2）优化钨产业链结构进行战略分析.通过对我国钨业外部环境和内部环境分析，重点分析国内外钨产品科研动态及主要用途、工艺流程、产业结构等相关内容以后，探讨优化钨产业链结构可行性和战略目标，制定优化钨产业链结构规划.

（3）优化钨产业链结构方式.补链是针对钨产业链现在缺少环节，组建新企业或企业内部新单元^[5]，使钨产业链各环节紧密联系，均衡和协调发展.延长是针对钨资源减少可向上游延长，控制自然资源，根据钨的用途，向以精加工为主的下游延长，构建起以回收利用废钨品为回流的完整产业链结构.提升是针对钨产业链的各环节的设备老化、工艺落后、操作不规范和管理问题，采用系统设计、分类突破、全面提升的办法加以解决，促进钨产业链的升级活动.

（4）优化钨产业链结构支持系统.围绕钨优化钨产业链结构组建产、学、研、用联合研发团队，进行集成制造技术的一系列攻关服务.

3 促进钨产业链结构优化的政策措施

要实现钨产业链结构优化，必须从根本上改变我国钨产业发展的粗放型模式，调整钨产业政策措施，引导产业走内生增长、创新驱动的科学发展的道路.根据文中对钨产业链结构优化的意义、必要性和理论模型的研究，钨产业政策应从规制和补偿制度两方面进行调整.

3.1 调整钨产业规制

（1）调整钨品出口政策.通过出口政策的调整，优化钨品出口结构，明确出口主体，实施钨产品出口配额向优势企业集中，限制APT、钨酸盐、氧化钨等初级加工产品出口数量，鼓励深加工高附加值产品出口，倒逼钨产业链的优化升级，获得全球钨产品市场的话语权和定价权.

（2）调整产业政策.主要在以下4 方面进行产业政策调整.

第一，在矿山治理方面.构建多元资金投入机制加强矿山治理.在矿山地质环境治理与恢复方面，可通过多渠道资金筹资融资，各级政府应该加大财政投入，同时也鼓励、引导社会资金投入矿山地质环境治理，政府进一步制定激励政策，引导矿山企业从利润中拿出更多资金投入矿山地质环境保护与治理；利用社会各种力量深入开展矿山地质环境恢复治理技术和矿山废物循环利用实用技术研究.在矿山地质环境治理与恢复的实践过程中，及时地总结经验，推广一些经济实效的矿山环境治理方法.

第二，在采选方面.全面科学进行钨产业规划，实行开采总量控制，提高钨产业进入门槛，如对准入的技术、安全、环保、装备水平等方面提出更高要求^[6-9].对现有的企业要求，进行技术改造，积极采用高效率采矿方法、高技术采矿设备，采用块石及碎石作为充填材，及时回填采空区，可减少地表废弃物的堆存量，减少开采活动对生态的影响；鼓励钨矿山企业贫矿富矿一网打尽，不断降低矿石贫化率，快速提高回采率，延长矿山开采时间；鼓励钨矿山企业对伴生钨、低品位钨的综合回收利用，促进钨采选一体综合回收，鼓励钨矿山企业对共伴生元素的回收与综合利用，加强钨矿工艺流程和选矿药剂研发工作，开发低污染、低成本、高效率的选矿工艺和选矿药剂，全面提高钨矿的选矿工艺指标.

第三，在冶炼方面.加强钨冶金工艺新技术研究，淡化传统的以标准精矿为界，将选矿和冶金两者皆然分开的技术路线，将选矿与冶金相结合的技术路线，开发冶金流程、效率高的新工艺^[10].加强钨冶金过程中的“三废”治理，减少“三废”排放量，努力实现全流程的闭路循环，达到三废微排放.深度开发高附加值钨冶金化工产品，改变我国作为为外国钨原料供应基地的局面.

第四，在加工方面.以市场需求和科研推动为目标，采用先进的制备技术和成形技术，制造多品种多规格的钨材，建立具有鲜明中国特色的钨材体系.具体包括：超规格的钨材，如特长特宽的板材、特大特小的管材、特薄特窄的箔材、特粗的棒材、特细的白直丝，各种需求的异形件和复合件等产品.形成适销对路，具有高附加值，市场前景广阔的钨产品体系^[11-15].

（3）调整科研政策.如果我们没有优化钨产业链结构的决心和信心，建立起勘探、开采、冶炼、粗加工到深加工的强大钨产业链深度开发支持政策，要实现强大的基础材料工业势必受到影响.为此，建议国家整合现有技术、设备和人力资源，开展高端钨制品的先进工艺、技术和设备的研发，开发综合性能优良的钨合金新材料，实施国产化的超细纳米硬质合金；开发各种功能梯度材料；开发特殊用途钨合金丝和高性能触头材料等技术.当前硬质合金生产是钨产业中规模最大的链结，消耗钨资源量最多，建议国家组建“硬质合金国家产学研科技创新联合体重点实验室”，该重点实验室应以需求为导向，投入适量的资金，支持产、学、研、用联合团队进行集成制造技术的攻关，建成具有鲜明中国特色的钨材体系.

（4）调整回收政策.废钨回收利用的成本较钨矿冶炼加工成本低，但需要较强的技术支持和环保投入.开发低成本、高质量、高品位和高纯度的回收钨研究，可借鉴西方国家钨废料回收利用的一些好的做法.建议成立研究废钨资源回收与利用的科研机构，并组建大型的回收中心，加强钨废料回收与循环利用工作.

3.2 建立钨产业生态化的补偿制度

目前我国生态环境补偿费种类主要有：根据国家“三废”排放标准支出缴纳的生态环境保护费，“三废”超标排放的生态环境补偿费，修复遭破坏生态环境的生态环境补偿费和所必需的企业生态环境建设费等.应建立钨产业生态化的补偿制度，其重点应包括：

（1）建立完善的生态低碳补偿长效机制.按照“谁开发谁保护、谁受益谁补偿”的原则，尽快出台《生态低碳补偿条例》和《生态低碳补偿法》，以法制实现钨产业生态化的长效机制.

（2）实施环境税收制度和生态低碳补偿保证金制度.可先将各种废气、废水和固体废弃物的排放确定为环境税的课征对象，同时将高污染产品以环境附加税的形式合并到消费税之中；对新建或正在开采的矿山建立生态低碳补偿保证金制度，企业必须先交纳相应的保证金才能取得开采许可，若企业未按规定履行义务，政府可运用保证金进行强制性生态恢复治理.

（3）建立财政转移的补偿支付体系.我国财政部制定的《政府预算收支科目》中财政转移支付项目应该增加生态低碳补偿项目，并加大该类目的转移支付力度，对限制开发区域和禁止开发区域予以相应的政策倾斜.

（4）加快建立科学的生态环境评估体系.推动钨产业生态环境定量评价，为生态环境补偿机制有效地实施提供客观标准.

4 结论

在经济全球化和一体化的大背景下，西方一些著名大企业，以雄厚的资金实力，先进的工艺技术和强大的销售网络牢牢控制技术优势，已建立了遍布全球的钨生产销售网络，他们通过收购和兼并重组的方式，正在大举进入中国，加速扩大产能和市场份额.面对严峻形势，我国政府应加强控制钨资源，加大优化钨产业链结构的力度，按照优化生产要素配置的要求，推进企业以多种方式进行跨地区、跨部门的兼并重组，培育具有国际竞争力的大企业集团，形成以大型资源开发企业为骨干，众多中小企业进行专业化生产，实现产业链紧密相连，增强我国钨产业的发展活力，确保我国未来各方面发展所需要的钨材.