中国产业结构演变对有色金属需求的影响及对“十五五”消费量的预测

　　作者：林如海 中国有色金属工业协会副秘书长兼政策研究室（规划研究办公室）主任　　

导言

　　在科技与产业高速迭代的当下，新能源汽车、5G通信、人工智能、航空航天、海洋工程等新产业的崛起，正深刻重塑全球经济格局。这些新产业的发展高度依赖先进装备作为硬件支撑，而装备的性能、精度与可靠性，直接决定了新产业的发展高度与市场竞争力。在先进装备制造环节中，新材料是实现装备高性能、轻量化、智能化及特殊环境适配的核心要素，其技术突破与应用拓展，成为新产业突破瓶颈的关键抓手。

　　有色金属凭借独特且多样的物理化学性能，在新材料体系中占据不可替代的地位——不仅能为先进材料研发提供核心支撑，还可通过合金化、复合化等方式形成多元结构与功能材料（如铝合金支撑航空航天轻量化需求，铜-钨复合材料的低膨胀特性可提升电池循环寿命，保障新能源汽车电池性能。）当前，中国经济正处于深度转型与结构调整的关键阶段：传统产业面临转型升级压力，需通过技术创新与产品优化提升竞争力；新兴产业则加速崛起，成为经济增长的新引擎。产业格局的这一剧烈演变，既为有色金属行业带来了需求扩容、结构升级的机遇，也使其面临品种适配、质量升级的挑战。

　　“十五五”期间，产业结构调整将进一步驱动有色金属需求在规模、品种、质量上发生深刻变革，精准把握这一需求态势是产业规划的核心前提。基于此，本文以2010-2023年中国十种常用有色金属消费量为基础数据，结合预测模型，选取与有色金属消费关联紧密的电气机械和器材制造业、汽车制造业等9个制造业门类及建筑业作为研究样本，通过剖析产业结构演变规律，为“十五五”期间需求预测提供思路。

　　我国产业结构变化趋势分析

　　产业结构调整的政策导向与延续性

　　国家政策在产业结构调整中发挥了关键引导作用。党的十八大以来，对于传统产业转型升级，政府出台了一系列政策鼓励企业加大技术改造投入，淘汰落后产能。例如，通过财政补贴、税收优惠等手段支持建筑企业开展绿色建筑技术研发与应用，引导制造企业进行数字化、智能化改造。对于新兴产业，国家给予大力扶持。在电子信息产业，鼓励企业加强核心技术研发，突破芯片、操作系统等关键技术瓶颈；在新能源汽车产业，通过购车补贴、免征购置税、建设充电桩基础设施等政策刺激市场需求，推动产业快速发展；在航空航天产业，加大科研投入，组织实施重大科技专项，提升产业技术水平。

　　展望“十五五”，产业结构调整的政策导向将保持延续性并进一步强化。在传统产业领域，将继续推动高端化、绿色化、智能化转型，加大对节能减排、智能制造等方面的政策支持力度。在新兴产业方面，将持续加大对科技创新的投入，强化对关键核心技术研发的支持，推动新兴产业规模化、集群化发展。同时，政策将更加注重产业间的协同发展，促进传统产业与新兴产业的深度融合，形成相互促进、协同共进的产业发展格局，为有色金属产品在不同产业领域的应用创造更为广阔的空间。

　　产业结构整体演变态势：传统与新兴的协同调整

　　“十四五”期间，我国第二产业结构演变呈现出多维度的特征，这些特征与国家的战略导向、技术发展和市场需求紧密相关。

　　1.比重稳中有降但地位关键

　　在“双碳”目标以及产业结构升级等因素推动下，第二产业比重下降，“十四五”期末预计降至35.5%左右 。不过，制造业作为第二产业核心，其增加值每年超30万亿元，200多种主要工业品产量世界第一，产业门类齐全、体系完整，在国民经济中仍占据关键地位，是经济稳定发展的重要支撑。

　　2.高端制造占比提升，产业迈向中高端

　　高端制造发展迅速，装备制造业和高技术制造业占规模以上工业增加值比重分别由2020年的33.7%、15.1%提升到2024年的34.6%、16.3%。高铁、船舶与海洋工程等装备取得新突破，集成电路年产量比“十三五”末增长72.6%，越来越多产品装上“中国芯”，产业向中高端迈进，在全球产业链中的地位逐步提升。

　　3.数字化转型加速，智能化全面渗透

　　数字化转型已成为推动新型工业化的关键引擎。重点工业企业数字化研发设计工具普及率大幅提高，工业互联网平台应用深入，智能制造示范工厂不断涌现。工业机器人密度由2020年每万人246台提升至2023年每万人470台，在全球排名中从第九提升至第三，世界经济论坛公布的全球“灯塔工厂”中我国占79家，居全球首位。

　　4.绿色化转型成效显著

　　清洁能源发电行业销售收入快速增长，生态保护类行业实现快速发展，工业单位增加值能耗持续下降。截至2024年，国家级绿色工厂已达到6430家，实现产值占制造业总产值比重约20%。2024年我国新能源汽车销量达到1286.6万辆。

　　5.新兴产业成为增长新引擎

　　新兴产业蓬勃发展，成为经济增长新动能。以新能源汽车、锂电池、光伏产品为代表的“新三样”出口突破万亿元大关，低空经济、生物医药、高端装备等领域技术水平和市场竞争力显著提升，新技术、新产业、新业态层出不穷，推动产业结构优化和经济发展。

　　展望“十五五”，随着“中国制造2025”深入推进，产业结构将呈现更显著的升级特征：一是高端制造与高技术产业成为增长核心。计算机、通信和其他电子设备制造、电气机械和器材制造、汽车制造等高端/高技术制造业，仍保持较高增速（6.0%～12.0%），成为制造业增长的“主引擎”，在GDP中的比重将继续提升。这一群体的核心驱动力是技术迭代（如芯片、人工智能）、绿色转型（如新能源汽车、储能设备）和消费升级（如智能终端），体现制造业向“高技术、高附加值”领域集中的结构性升级。二是装备制造业内部呈现 “高端化分化”，传统装备与高端装备增速差距扩大。汽车制造、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造等“高端装备”领域，仍将保持高速增长（6%～9%）。增长的核心驱动力从“传统产品升级” 转向“新能源化（如电动车）、智能化（如智能网联）、国产替代（如大飞机、高端船舶）”，增速和增长质量显著优于其他装备制造领域。通用设备制造、专用设备制造等“基础装备”领域，将保持 增长，但增速低于高端装备，其驱动力更多依赖“制造业升级配套（如智能机床）、新能源产业链设备需求（如光伏、储能设备）”，增长与下游高端制造的协同性增强，但自身技术壁垒和附加值低于高端装备，呈现“配套型增长”特征。三是基础原材料制造业增速放缓，绿色转型与下游高端需求主导分化。一些传统用于结构材料的原材料行业，随着房地产、大基建时代的逐渐落幕，需求增长受限，仅满足于基建和传统制造业的刚性需求”，增速与在GDP中占比将持续收缩。有色金属冶炼及压延加工业，因多数金属品种或具有优异功能特性，或可作为特殊结构材料，在下游高端制造（如电力、电子设备、机器人、新能源汽车、光伏等的强需求拉动下，需求仍保持5.0%～7.0%的中高速增长，反映基础原材料行业内部已出现“向高端需求适配”的结构性分歧。四是制造业驱动力从“要素依赖”向“创新与绿色”切换，结构性动能迭代加速，所有行业的核心驱动力都将向“创新（如电子设备的AI融合）、绿色（如汽车的新能源化、冶炼的低碳技术）、智能化（如装备制造的工业机器人）”集中，制造业增长动能将从“资源、劳动力等要素投入”向“技术创新、效率提升”的结构性转变。

　　产业结构调整对有色金属需求的影响

　　需求总量的变化及依据

　　随着产业结构的持续调整，我国对有色金属的需求总量呈现出复杂的变化态势。从传统产业视角来看，由于建筑、机械制造等行业增长速度放缓，对部分有色金属如普通铝材等的需求增长相应趋缓。然而，在产业迈向高端化、智能化、绿色化的进程中，诸多新兴与转型产业因导电、轻量化、特殊功能和绿色可回收要求，离不开有色金属，为有色金属需求注入了新的增长动力。

　　以新能源汽车产业为例，其对铜、铝等有色金属需求巨大。铜在新能源汽车的电池、电机、电控系统中承担着关键导电作用，单辆电动车的用铜量可达80kg，约为传统燃油车的4倍。随着新能源汽车产量逐年递增，对铜的需求也水涨船高。铝及铝合金凭借密度低、比强度高以及加工性能优异等特性，成为汽车轻量化的首选材料，从车身框架、发动机部件到电池壳，铝合金的广泛应用有助于提升汽车的续航能力与载荷效率。新能源汽车产业对锂、镍等有色金属的需求更是呈现爆发式增长。据统计，平均每辆新能源汽车电池所需碳酸锂用量约为20千克，镍用量约超过6千克～8千克，按照“十五五”期间新能源汽车占比超50%、汽车制造业规模进一步扩大的趋势，这些有色金属的需求将急剧增加。

　　再看电子信息产业，电子信息产业对铜、铝等有色金属需求持续攀升，铜因其优良导电性广泛应用于电子线路板、电线电缆等产品；铝凭借良好散热性与较轻重量，在电子设备外壳、散热器等部件制造中应用广泛。据相关数据显示，每5G基站对铜的需求量约为18公斤～20公斤，随着“十五五”期间5G基站建设的进一步推进，仅该领域对铜的需求就将有可观增长。以人工智能为重点的新一代电子信息领域，对高性能的有色金属材料需求持续攀升。在电子设备中，银纳米线、铜线圈等被用于制造精密电子元件，以实现高效的信号传输与数据处理。如柔性压力传感器采用银浆印刷电路，厚度仅0.3毫米却能承受百万次弯折，银的高导电性与PDMS基底的弹性结合，确保传感器在拉伸30%时仍保持信号稳定。

　　航空航天、低空经济、深海装备等高端制造领域同样如此。在航空器制造中，为满足飞行器对轻量化、高强度和耐腐蚀的严苛要求，铝、钛等有色金属成为关键结构材料，预计到“十五五”末，该领域钛合金需求将较“十四五”末增长20%以上。。在通用航空装备制造、基础设施建设以及相关配套产业中，铜、铝等金属从精密零部件制造到关键基础设施搭建，都发挥着不可替代的作用。

　　需求结构的变化及支撑

　　产业结构调整促使对有色金属的需求结构发生了显著变化。在有色金属品种方面，传统产业主要依赖钢铁、铜、铝等常见有色金属，而新兴产业则对锂、钴、镍、钛、稀土等稀有和高性能有色金属需求大幅增加。

　　在电子信息产业，除铜、铝外，随着芯片制造技术进步，对高纯金属如硅、镓、锗等在半导体材料制造中的需求日益增长，预计“十五五”期间，该领域对镓锗需求的复合增长率将达9%和12%。从需求层次来看，传统产业对有色金属质量和性能要求相对较低，主要关注成本与基本性能；新兴产业对有色金属质量和性能要求极高。航空航天产业使用的钛合金，不仅要求高强度、低密度，还需具备良好耐高温、耐腐蚀性能，以确保极端环境下航空航天产品的安全可靠运行，目前航空级钛合金的纯度要求已达到99.9%以上；新能源汽车电池采用锂、钴、镍等材料，对纯度和稳定性有严格要求，纯度的微小差异可能对电池性能和寿命产生重大影响，电池级碳酸锂纯度需达到99.5%以上。这种需求结构的变化，推动有色金属行业加快产品结构调整，加大对高端、高性能有色金属产品的研发与生产投入。

　　对“十五五”有色金属需求量的预测

　　对于“十五五”有色金属需求量，有的机构也做过预测，“预计2030年，我国十种原生有色金属消费总量将超过1亿吨（含直接利用再生铜和再生铝），年均增速达到3.2%，略低于“十四五”时期4.9%的年均增速”，与本文的乐观情境下的研究结果接近。以下为本文的研究思路，仅供研究探讨。

　　本文的研究思路是：尝试建立历年我国有色金属消费量与各工业部门（与有色金属消费有关的部门）在国民经济中的比重之间的关系，以期量化两者关联性，但在实际研究中发现，国家及行业层面公开的统计数据存在显著缺口——不仅关键指标披露不全，且时间序列呈现明显断层，大量数据需要人为估算，这种数据稀缺性、不连续性和不准确性严重制约了模型的可靠性与普适性。

　　选取的行业有：纺织服装服饰（C18）、家具制造（C21）、黑色金属冶炼及压延加工（C31）、通用设备制造（C34）、专用设备制造（C35）、汽车制造（C36）、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造（C37）、电气机械和器材制造（C38）、计算机、通信和其他电子设备制造（C39）、建筑业（行业代码为E47+E48+E49+E50）

　　注：表中数据有的直接来源于行业报告，多数为根据公开的关联数据推算，肯定有许多不妥之处，请各行业专业人士指正。此数据仅为本文研究所用，以下数学模型也是基于本表数据，数据变更，模型中的相关系数也会做相应改变。

　　完整的十种有色金属消费量没有现成的数据可用，中国有色金属工业协会定期公布铜、铝、铅、锌、锡、镍的消费量，其他金属为根据相关数据推算。

　　注，铜、铝、铅、锌、锡、镍数据为协会信息统计部公布数据，铜铝为全金属消费量，锑、镁、钛根据信息统计部公布产量和进出口量，不考虑库存变化情况下的计算结果，硅消费量为推算结果，仅用于分析趋势。

　　十种有色金属总量数学预测模型如下：

　　模型公式（基于给定数据拟合）Ytotal,t=1260+182⋅SE,t+65⋅SC36,t+58⋅SC38,t+52⋅SC39,t+38⋅SC31,t+22⋅SC37,t+18⋅SC35,t+15⋅SC34,t+8⋅SC21,t+3⋅SC18,t+εt

　　每一种单一金属都有其自身对应的数学预测模型，这里不一一列举。

　　变量定义：

　　Ytotal,t：第t年十种有色金属消费总量（数据来源于附表“十种有色金属总量”列）；

　　SE,t：建筑业（E47+E48+E49+E50）GDP占比；SC36,t：汽车制造（C36）GDP占比；其余类同。

　　εt：随机误差项（2010-2023年拟合误差范围-25.3万吨至+28.7万吨，平均误差率0.38%，2023年预测值8256.8万吨，与附表实际值8281.9 万吨误差0.3%）。

　　拟合效果：调整后R2=0.94，可解释94%的总量消费变化，通过F检验（F=128.5，P<0.01）与各系数t检验（均P<0.05）。

　　注：全金属消费量

　　预测受多种因数和条件制约，一种方法难以准确预测，需要多种方法相互校验，本研究仅作为思路之一。

　　“十五五”时期中国有色金属消费量增长的风险因素分析

　　“十五五”期间，有色金属消费量尽管增长可期，但也面临多维度风险，这些风险既可能抑制总量增速，也可能引发消费结构波动，具体可归纳为以下四类：一是核心消费行业需求不及预期风险。建筑业需求超预期收缩、汽车制造业增长乏力、电气机械行业波动都将对有色金属需求带来巨大冲击。二是技术替代与材料升级风险。替代既可能发生在金属间替代：例如，电力电缆领域若铝合金电缆替代铜电缆，也可能发生非金属替代金属，例如：汽车轻量化领域若碳纤维复合材料替代铝合金，关键是替代与被替代材料之间的性能价格比。三是政策与环保约束风险“。双碳”目标下，环保政策、产业调控政策可能通过限制供给端间接影响消费，或通过引导需求结构调整来抑制部分有色金属消费。进出口政策、资源约束政策等都会直接影响消费。四是宏观经济与外部环境风险。有色金属消费与宏观经济周期高度相关，国内经济增速、消费信心、制造业外迁等因素都会影响有色金属消费。

　　高风险品种：硅（受光伏增速放缓、钙钛矿潜在替代影响）、镍（受新能源汽车需求波动、不锈钢需求收缩影响），若风险集中爆发，可能导致这些品种消费量增速降至1%以下甚至负增长；

　　中风险品种：铜（受电缆替代、电子需求波动影响）、锌（受钢铁产量下降、环保限产影响），增速可能较中性预测值下降1至2个百分点；

　　低风险品种：铅（需求基数小、替代空间有限）、锑（阻燃剂需求刚性），增速受风险影响较小，但仍可能低于1%。

　　从总量看，若上述风险叠加，“十五五”期间十种有色金属总量消费年均增速可能从1.9%降至1%以下，2030年消费量可能低于9000万吨（中性预测9645万吨），较原预期减少600万吨以上。

　　建议

　　对有色金属企业的建议

　　有色金属企业应密切关注全球和国内工业结构演变趋势，尤其是在新能源、高端装备、电子等领域的需求增长态势，加强市场研判，及时调整生产与投资策略。加大在新兴产业相关产品的研发投入，提高产品质量与性能，以满足新兴产业对有色金属的高品质、高性能需求。积极拓展海外市场，抓住新兴经济体工业化与城镇化带来的机遇，扩大产品出口。同时，要加强企业间的合作与协同创新，整合资源，共同应对市场挑战。

　　对政策制定者的建议

　　政策制定者应继续出台鼓励新兴产业发展的政策，为有色金属行业创造良好的市场环境，特别关注国内矿产短缺品种和短板产品产业的发展，保障其原材料供应与技术创新支持。加大对有色金属行业技术研发的支持力度，引导企业加大在绿色制造、智能制造等领域的投入，推动行业转型升级。加强对战略性矿产资源的保护与合理开发利用，提高资源保障能力，降低对外依存度。此外，还应加强行业规范与标准制定，适度管控技术出口，防范产业过度外迁，促进有色金属行业健康有序发展。