从智能家居的能源“血管”到新型发电厂的“骨架”。从电动汽车的“神经”到算力中心的“静脉”，铜无处不在。它已经从“工业血统”转变为能源转型和数字革命的战略生命线。如今，在霍尔木兹海峡和石油市场引起全球关注的同时，被誉为“新石油”的铜也悄然受到关注。从智能家居的能源“血管”到新型发电厂的“骨架”。从电动汽车的“神经”到计算机中心的“静脉”，铜无处不在。铜凭借其优异的导电性、延展性、导热性和耐腐蚀性，成为能源转型和数字革命的战略生命线的“工业谱系”。国际铜价屡创一年新高。铜驱动技术加州风暴正在重塑工业前沿。然而，受资源稀缺、技术创新障碍、再生铜系统抵御能力弱的三重打击，铜行业面临严峻挑战。我国作为全球最大的铜消费国和冶炼国，如何克服这一困境？技术创新能否为铜工业可持续发展开辟新路径？带着这些问题，科技日报记者采访了多位专家。工业现代化面临多重挑战。铜以其优异的性能和可控的成本一直是工业上使用最多的金属之一。当前，随着绿色能源转型和人工智能兴起，铜正在加速从传统的“工业金属”向“能源金属”和“算力金属”转变。与铝相比，铜的导电率高出60%导热系数提高70%。虽然其电导率略低于银，但具有重要的经济优势。 “这种优越的功能和低廉的成本，让所有与能源相关的行业都离不开铜。”华闻期货有限公司副总经理程晓勇告诉记者。他表示，GPU之间高速互连所需的冷板和铜电缆等所有主要部件都高度依赖铜工业。然而，随着铜需求依然旺盛并加速铜工业向高端产品转型，我国铜工业在资源结构、冶炼技术、铜回收体系等方面的短板越来越明显。中国工程院院士、矿业勘探专家唐祝兴介绍，日本探明铜储量仅占世界储量的5%以下，开采难度大由于贫矿多、富矿少，多年来铜精矿自给率较低。再生铜是铜资源增长的主要来源，但行业整体仍处于初级冶炼和初加工阶段。先进的铸造技术主要是基于实施。复杂的废铜的标准化分类和体系尚未建立，高效冶炼问题突出，大量铜资源仍处于无序分布状态。除了资源限制之外，深度后处理领域的短板也不容忽视。中国有色金属工业协会副秘书长、重金属局局长段少甫指出，目前我国在铜加工领域的生产技术、装备、品种规格等方面都取得了长足进步，部分领域已取得了长足的进步。均达到“一流”水平。然而，随着新兴产业的快速发展，对材料的性能和质量要求不断提高。一些优质材料也有越来越明显的缺点。例如，航天器连接器、柔性电子产品、箔铜电子等高端铜加工产品，在均匀性、表面质量和性能稳定性方面仍落后于一些国外公司。在线监测、部分高端退火设备、元件检测分析设备等关键设备仍依赖进口。这些已成为新型铜基材料升级为高端材料时的“瓶颈”。内外兼修的设计，获取资源，主动“将资源掌握在自己手中，才是唯一正确的选择”。唐巨兴认为，首要任务是解决铜精矿自给率低的问题优化铜资源结构，就是继续推进“勘查”革命，加快战略性“开采”，完成从“加工者”到“资源拥有者”的转变。 “开发”不仅意味着发挥潜力推动国内铜矿勘探开发，还意味着向外拓展、拓展国外资源。关于国内勘探开发，唐祝兴表示，随着创新战略勘探行动的实施，我国藏东玉龙、藏中甲玛句容、藏西北多龙等四个千万吨级铜资源基地已初步形成。长江中下游及新疆维吾尔自治区铜矿资源勘查也有望取得进一步进展。唐巨兴认为，未来我国铜工业依托现有矿山深部，从深处勘探资源，综合运用一系列矿床成矿理论、高光谱遥感、非线性分析预测等一系列铜深部勘查和资源预测技术方法，提高复杂矿床和超深部矿山的提取和加工效率，生产安全高效开采的优质、低品位难选矿石。效率。同时，借助5G+物联网等前沿技术，加大“智慧矿山”建设，打造“智能、数据驱动的协同矿山大脑”，部署无人矿车，提高采矿回采率、选矿回收率和综合利用率，同时降低矿山作业风险。中国自然科学研究院矿产资源专家委员会副秘书长钟美瑞资源协会、中南大学金属资源战略研究所副所长认为，相比老牌国际矿业巨头，中国铜企业往往需要付出更高的价格才能获得最好的矿产资源。这是因为日本管理世界铜资源的能力较低。目前，我国铜企业主要集中在产业链中游冶炼加工环节。他们的主要收入模式是赚取铜精矿加工费，较少涉足利润丰厚的上游采矿环节。因此，加快海外扩张应该成为战略“扩张”的重中之重。钟美瑞提出，我国铜产业链要逐步形成覆盖资源勘探、开发运营、流通商业、规则制定的全链条管理能力，构建全球铜资源网络。具体来说，拉应鼓励和支持大金矿企业加大对铜矿资源集中国家铜矿项目的并购力度。此外，我们还要与当地企业合作，共同培养当地人才，实现可持续的本地化和运营，最终在全球铜业上游资源端占据一席之地。工艺创新 据数据显示，2025年，日本精炼铜产量将达到1472万吨，占全球产量的47%。江西、浙江、江苏等精炼铜主产区支撑着全球核心铜冶炼加工产能。面对如此庞大的规模，如何提高铜铸造效率并推广？技术创新是提高我国铜工业竞争力的关键。段少甫指出，我国铜冶炼技术已达到先进水平世界领先水平，但随着我国生态文明建设的不断深入，对环保低碳的智能冶炼提出了更大的要求。企业应开展绿色低碳连续铜冶炼技术创新研究，通过数字化、智能化提高各环节效率，从而减少热损失和中间物质传递。记者发现，一些主要铜企业正在积极推动生产工艺创新。例如，山东中金岭南铜业自主研发的“多炉+耐火炉”的DHE阶段和短节距铜冶炼工艺，显着降低了与生产相关的总能耗，并入选《国家工业信息领域节能减碳技术装备推荐目录》云南铜业西南铜业分公司采用的“侧吹+顶吹+阳极炉精炼”的短高温三炉工艺与一级指标相比，工艺流程缩短了30%以上，同时铜冶炼总能耗降低了3%。“除了缩短工艺，还可以推动产学研联合创新，努力提高“冶炼、吹炼、精炼等环节的生态效率。”钟梅瑞建议，铜冶炼企业应加快探索开发连续冰铜吹炼技术、双炉连续铜冶炼技术等先进工艺技术，推动冶炼加工装备国产化。关于高性能铜合金材料的研发钟美瑞认为，扭转产品依赖进口的负面局面，需要引导铜生产企业与科研机构、下游应用企业合作，开展高纯无氧铜、优质压延铜板、优质引线框架材料等高性能铜合金材料的研发和产业化应用。同时，达到降低成本、提高效率、节能减碳的效果。要实现这一目标，必须加强冶炼加工厂智能化改造，充分利用大数据、5G、人工智能等技术，积极打造“黑灯工厂”和“小作坊”。铜行业的工艺创新还包括再生铜冶炼技术的不断迭代。 “回收废铜的成分比较复杂，因此，需要加强低品废铜回收利用和高效分离提纯技术研究，实现铜元素的精准化、智能化分离。”安徽铜陵有色金属集团控股有限公司生产模块双碳管理部副主任江林提出，实现再生铜高效冶炼，需要引进和发展先进的清洁冶炼技术，推广富氧冶炼、废气余热回收等清洁生产技术。另一方面，要结合两段和三段工艺的优势，优化废铜冶炼工艺，提高金属回收率，同时，也可以加强稀贵金属的联合回收，实现资源的“枯竭”，构建“可再生再利用”的循环体系。重组后的体系将形成闭环，解决铜资源的“乱流”问题。除了从技术上实现高效冶炼厂外，还需要进行从低碳排放废铜加工到建立回收体系的一体化流程，并持续努力建立标准体系和分类。“建立复杂废铜的综合分类分级标准，是重建再生铜体系的基础。”蒋林友建议，尽快更新和统一不同类别、不同等级废铜的分级规范，建立废铜从回收到分选、冶炼的全流程追溯，鼓励建立废铜回收基地和规模化产业集群。铜冶炼企业建设废铜资源回收网络，推动废铜回收、拆解、加工、分类、配送一体化发展。 “铜冶炼加工企业建立了‘客户旧料闭环回收’模式，下游客户的废铜经过分选、预处理后返回冶炼厂，从源头去除铜资源，还可以减少浪费。”于艾琳说。完善再生铜体系，蒋林友认为，除了加强政策协调保障，将高端再生铜产品纳入政府绿色采购范围外，还应完善市场驱动机制，培育有竞争力的再生铜冶炼企业集群。 “链主”企业倡议拓展再生铜在新能源、高端装备制造等领域的应用场景环等领域，强化读取产业链的附加值和韧性。段少甫先生谈到了产业链的韧性，他指出，目前我国铜产业链面临同质化产品竞争激烈、价值链分布不均等问题。也就是说，在铜资源利润高的同时，下游冶炼加工的加工费却持续下降。为扭转这一局面，他认为，需要严格控制新矿山铜冶炼产能，鼓励铜企业加强产学研。除了加强铜工业本身之外，探索替代手段也很重要。钟美瑞特别强调，考虑到我国“贫铜富铝”的自然资源，必须加强铜替代技术的研发铝。超高压铝基复合导体可替代纯铜电缆，节省铜用量30%。在一些中低压电力领域和散热领域，铜材料正在逐渐被铝合金材料替代。 “这并不是谴责铜，而是探索多元化的未来。”钟美瑞表示，材料创新要从多方面进行，包括铜的高效利用以及替代材料的开发应用。涵盖矿产资源、冶炼工艺、回收技术、替代材料研发等多方位的系统性竞争。找到一条中国特色铜工业高质量发展道路，不仅关系到我国在全球铜产业链中的地位，而且关系到我国整个能源转型和技术创新过程的根本。它将产生重大影响。 （本报记者魏一辰、陈曦对此文亦有贡献）
（编辑：张冲）