《Journal of Cleaner Production》:Structural vulnerability and operational adaptation: Insights from ecological network analysis of China's chromium supply chain security
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•将ENA的应用拓展至资源供应链研究。•分析2000年至2023年铬供应链的结构性演变。•分析资源均衡分布对供应链的影响。•提出改善铬供应链的建议。引言铬常被誉为"工业味精",是支撑现代工业体系的关键战略性矿物(Yang等人,2024)。在化工领域,铬广泛应用于电镀、皮革鞣制
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将ENA的应用拓展至资源供应链研究。
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分析2000年至2023年铬供应链的结构性演变。
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分析资源均衡分布对供应链的影响。
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提出改善铬供应链的建议。
引言
铬常被誉为"工业味精",是支撑现代工业体系的关键战略性矿物(Yang等人,2024)。在化工领域,铬广泛应用于电镀、皮革鞣制、印染、催化剂等领域。同时,铬也是航空航天、汽车制造和建筑行业中生产特殊钢材的关键原材料(Johnson等人,2006)。在国防建设层面,铬在武器制造和军工基础设施建设中发挥着不可替代的作用。因此,铬已被中国、美国、日本、欧盟和俄罗斯等多个国家列为关键矿物资源。
尽管铬至关重要,但其分布不均和高聚合度铬原料的贸易给全球铬供应链带来了严峻挑战(Daw,2017),造成了供需之间的结构性失衡。在储量和产量方面,哈萨克斯坦(占储量27%、产量14%)、南非(占储量17%、产量45%)和津巴布韦(占储量46%、产量2%)合计占全球铬铁矿储量的90%和产量的61%(USGS,2025)。相比之下,中国仅占全球铬铁矿储量的不足2%,但在2023年却占全球不锈钢产量的63%和全球消费量的55%(Gao等人,2022a)。对于商业矿石而言,具有工业价值的铬矿物通常含有超过30%的Cr2O3,全球唯一主要商业铬矿物是铬铁矿(Fishbein,1981)。
如今,全球经济、环境和社会发展已严重依赖矿物和金属。矿物资源供应链的稳定性直接影响一个国家的财富积累和发展轨迹(Prior等人,2012)。全球超过60%的铬流经过中国,使中国在全球铬供应链市场中占据主导地位。然而,中国99%的进口依赖使其工业和经济发展极易受到全球市场波动的冲击。这种情况不仅给中国的工业和经济发展带来重大风险,还可能导致全球铬市场的不稳定。
在当前全球形势下,加剧的地缘政治紧张局势和中美贸易冲突促使资源丰富的国家日益重视出于自身经济和政治利益而对其矿物资源进行管控(Dou等人,2024)。因此,资源匮乏国家面临因原材料短缺而发展中断的风险不断增加(Motoori等人,2018)。作为全球最大不锈钢生产国,中国的需求激增推动铬价从低位反弹(MySteel,2025)。然而,缺乏对铬的国际定价权迫使中国承担了成本上涨的主要压力(ICRA,2024)。尽管中国已加快开发高端铬盐加工和回收技术以缓解资源约束(Industry Research Network,2025),但在短期内弥合供需缺口仍面临挑战。与此同时,南非的电力危机限制了全球铬铁产能(ICRA,2024),而欧盟的碳关税政策则重塑了不锈钢出口成本(Industry World,2025)。这些因素进一步加剧了全球产能配置的紊乱,迫使中国在原料采购、成本控制和生产稳定性三个维度上处于被动地位。这凸显了中国在铬供应链中自主性不足的核心矛盾。
综上所述,铬在现代工业中发挥着不可替代的作用。中国对外国铬原材料的高度依赖对其铬供应链安全构成了重大威胁。该供应链的任何中断都可能对中国的发展产生深远影响(Prior等人,2012)。因此,本研究以中国铬供应链为中心,对其2000年至2023年间的结构性演变和运行绩效进行了深入分析。该分析具有多重目的。首先,可以全面评估中国铬供应链的整体表现,准确识别其在运行过程中面临的关键挑战。其次,为中国政府维护铬供应链的稳定性与安全性提供决策支持。此外,本研究还可为其他关键矿物供应链安全研究提供重要的理论参考和实践经验。
章节摘要
矿物资源供应链的概念
供应链的概念源于美国管理学家迈克尔·波特在其经典著作《竞争优势》中首次提出的"价值链"(Porter,2001)。学术界对矿物资源供应链的定义尚未形成共识,但存在两种主要分类方式。一种方式采用供应商视角,涵盖产品的开采、运输、供应和销售等环节(Fung等人,2015)。另一种方式采用全生命周期
中国的铬供应链
目前,中国处于工业化和城市化的后期阶段,同时也已成为全球不锈钢市场的关键参与者。根据《中国共产党第二十次全国代表大会》(国家发展改革委,2024),中国计划到2035年实现新型工业化、信息化、城镇化和农业现代化。在这一发展计划下,未来十年中国对铬的需求将继续增长。
铬(化学符号:
隔室权重分析
在ENA框架中,隔室权重用于量化供应链生态网络中各隔室对整体系统的贡献和支持作用。其数值变化直接反映了相应环节核心地位、物质流量比例及其对系统影响的动态演变。各阶段隔室对整体系统的贡献率如图3所示。总体趋势表明
结论
中国当前的经济增长仍高度依赖资源的密集消耗。作为现代工业中的关键战略金属,铬供应链的安全不仅影响着不锈钢和新能源等国内重点行业的稳定运行,还深刻影响着全球铬市场格局(Song等人,2019;Yang等人,2024)。在全球地缘政治加剧和中美贸易冲突的背景下,外部供应
作者贡献声明
相宜航:撰写—原稿撰写、软件、方法论、正式分析、数据管理、概念构思。李欣:撰写—审阅与编辑、监督、概念构思。罗藩杰:撰写—审阅与编辑、软件、方法论。陈雨颖:撰写—审阅与编辑、软件、方法论。王敏熙:撰写—审阅与编辑、获取研究资金。龚春旭:撰写—审阅与编辑、监督。
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的竞争财务利益或个人关系,这些情况可能影响本文所报告的工作。
致谢
感谢匿名同行评审专家的宝贵意见。本研究得到国家自然科学基金(批准号:42371319)资助。
相宜航|李欣|罗藩杰|陈雨颖|王敏熙|龚春旭