一场关于铜的科技突围战

来源：科技日报

从智能家居的电力“血管”，到新能源电站的“骨架”；从电动汽车的“神经”，到算力中心的“脉络”，处处可见铜的身影，它已从“工业血脉”升级为能源转型与数字革命的战略命脉。

近期，当全球目光集中于霍尔木兹海峡和石油市场时，被誉为“新石油”的铜也在悄然掀起波澜。

从智能家居的电力“血管”，到新能源电站的“骨架”；从电动汽车的“神经”，到算力中心的“脉络”，处处可见铜的身影。凭借优异的导电性、延展性、导热性及耐腐蚀性，铜已从“工业血脉”升级为能源转型与数字革命的战略命脉。国际铜价在一年内屡破新高，一场由铜掀起的技术风暴，正重绘产业版图的边界。

然而，在资源稀缺、技术创新遇阻与再生铜体系韧性不强的三重挤压下，铜产业面临着严峻挑战。

作为全球最大的铜消费与冶炼国，我国如何突破这一困局？科技创新能否为铜产业开辟出可持续发展的新路径？带着这些问题，科技日报记者采访了多位专家。

产业升级面临多重挑战

铜因性能优良、成本可控，一直以来都是工业领域中应用最为广泛的金属之一。如今，随着绿色能源转型与人工智能兴起，铜加速从传统“工业金属”蜕变为“能源金属”和“算力金属”。

相较于铝材，铜的导电率高出60%，导热能力提升70%；导电性能虽略逊于银，却拥有显著的成本优势。“这种够好且够便宜的特性，使得所有与电相关的行业都离不开铜。”华闻期货有限公司总经理助理程小勇告诉记者，新能源汽车电动机转子线圈、充电系统等关键部件，数据中心电力配电系统和液冷散热装置中的铜质冷板，以及GPU间高速互连所需的铜缆，均深度依赖铜产业。

然而，在铜需求持续火热、铜产业加速向高端化转型的过程中，我国铜产业在资源结构、冶炼技术、再生铜体系方面的短板，也日益凸显。

据中国工程院院士、矿产勘查专家唐菊兴介绍，我国已探明铜储量不足全球总量5%，且贫矿多、富矿少，开采难度大，铜精矿自给率长期偏低。再生铜作为铜资源增长的重要来源，其产业也整体停留在初级冶炼和粗加工阶段，先进熔炼技术多依赖引进，复杂废杂铜的标准化分类与高效冶炼体系尚未完全建立，大量铜资源仍处于无序流动状态。

资源端的掣肘之外，下游深加工领域的短板同样不容忽视。

中国有色金属工业协会副秘书长兼重金属部主任段绍甫指出，目前，我国在铜加工领域生产技术工艺、装备、品种规格等方面取得了长足进步，部分领域已经达到了“领跑”水平。但随着新兴产业的快速发展，对材料性能、质量提出了更高要求，部分高端材料领域短板也日益凸显。例如航天器接插件、柔性电子器件对电子铜箔等高端铜加工产品，在均匀性、表面质量、性能稳定性等方面与部分海外企业尚有差距；如在线监测、部分高端退火设备、成分分析检测设备等关键装备仍依赖进口。这些已成为铜基新材料向高端升级的“卡脖子”环节。

内外布局赢得资源主动

“把资源握在自己手里，是唯一正确的选择。”唐菊兴认为，破解铜精矿自给率低、优化铜资源结构，首要任务就是持续推动“找矿”革命，加速战略“拓荒”，完成从“加工者”到“资源所有者”的转型。

“拓荒”既要向内“挖潜”，推动国内铜矿勘探开发；也要向外布局，拓展海外资源。

在国内勘探开发方面，唐菊兴表示，随着新一轮找矿突破战略行动的实施，我国藏东玉龙、藏中甲玛—巨龙、藏西北多龙等4个千万吨级铜资源基地已初步成形，长江中下游地区、新疆铜矿资源寻找也有望取得新进展。

唐菊兴认为，未来，我国铜产业应立足已有矿山深边部，向深部要资源，综合运用矿床成矿系列理论、高光谱遥感和非线性分析预测等铜矿资源预测、深部找矿技术方法，提升复杂矿床及超深井矿山安全高效开采、低品位难选矿高效选矿等矿山采选效率。同时，借助5G+物联网等前沿技术，加大“智慧矿山”建设，构建数据驱动、智能协同的“矿山大脑”，部署无人矿卡，在提高开采回采率、选矿回收率和综合利用率的同时，降低矿山作业风险。

中国自然资源学会矿产资源专业委员会副秘书长、中南大学金属资源战略研究院副院长钟美瑞认为，与国际老牌矿业巨头相比，我国铜企在获取顶级矿产资源时往往需要支付更高的价格，这源于我国在全球铜资源控制权方面表现较弱。目前，我国铜企业主要集中在产业链中游的冶炼、加工环节，以赚取铜精矿加工费为主要盈利模式，较少涉足利润丰厚的上游采矿环节。因此，加快海外布局必定是战略“拓荒”的重中之重。

钟美瑞建议，我国铜产业链应逐步形成覆盖资源勘探、开发运营、贸易流通、规则制定的全链条掌控能力，构建起全球铜资源网络。具体而言，应鼓励和支持龙头企业在铜矿资源集中的国家，加大铜矿项目并购力度。此外，还应通过与当地企业合作、共同培养本土人才等方式，实现本土化、可持续运营，最终在全球铜产业上游资源端占据一席之地。

工艺革新提升产业实力

数据显示，2025年，我国精炼铜产量达1472万吨，全球占比47%。江西、浙江、江苏等精炼铜核心产区，支撑着全球铜冶炼加工的核心产能。面对如此庞大的规模，如何提升炼铜效率，推动工艺革新，成为提升我国铜产业竞争力的关键。

段绍甫提出，虽然我国炼铜工艺技术已达到全球先进水平，但随着我国生态文明建设的不断深入，对绿色低碳冶炼以及智能化提出了更高的要求。企业应开展绿色低碳连续炼铜技术创新研究，通过数字化、智能化改造，提升各环节效率，从而减少热量损失和中间物料转运。

记者注意到，部分龙头铜企正积极推动生产工艺革新。例如，山东中金岭南铜业自主研发的“多元炉+火精炉”两段短流程炼铜工艺，显著降低了生产综合能耗，并入选《国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐目录（2025年版）》。云南铜业股份有限公司西南铜业分公司所采用的“侧吹熔炼+顶吹吹炼+阳极炉精炼”热态三联炉短流程工艺，在工艺流程缩短30%以上的同时，使铜冶炼综合能耗较一级指标下降3%。

“除缩短流程外，还可加大产学研协同创新，在提升熔炼、吹炼、精炼等环节的绿色效能方面发力。”钟美瑞建议，铜冶炼企业应加快探索研发铜锍连续吹炼技术、双炉连续炼铜技术等先进工艺技术，并推动冶炼加工设备国产化。

在高性能铜合金材料研发方面，钟美瑞认为，需引导铜材生产企业联合科研院所、下游应用企业，开展高纯无氧铜、高端压延铜箔、高端引线框架材料等高性能铜合金材料制备技术研发及产业化应用，扭转产品依赖进口的被动局面。同时，要加大冶炼加工工厂智能化改造，全面运用大数据、5G、AI等技术，积极打造“黑灯工厂”“少人车间”，达到降本增效、节能降碳效果。

铜产业工艺革新还包括再生铜冶炼技术的持续迭代。

“回收废杂铜成分复杂，因此要在低品位废铜的回收利用以及高效分离、纯化等方面加强技术攻关，精准、智能地分选出铜元素。”安徽省铜陵有色金属集团控股有限公司生产机动部双碳管理科副科长姜林友提出，实现再生铜高效冶炼，一方面要引进和研发先进清洁冶炼技术，推广富氧冶炼、烟气余热回收等清洁生产技术；另一方面，要综合二段式与三段式工艺优势，优化废杂铜冶炼工艺，提升金属回收率。同时，还可加强稀贵金属的协同回收，实现资源“吃干榨尽”，构建起“资源—产品—再生资源”的闭环体系。

重构体系形成利用闭环

破解铜资源“无序流动”，除技术上实现高效冶炼外，还需开展从废杂铜低碳处理到回收体系建设的全链条破局，在标准化分类和体系建设方面持续发力。

“建立完善的复杂废杂铜分类分级标准，是重构再生铜体系的基石。”姜林友建议，尽快更新并统一不同品类、不同品位废杂铜的分类规范，建设全流程信息化溯源管理平台，实现废杂铜从回收、分拣到冶炼的全程可追溯；建立大型废铜回收基地和产业集聚区，鼓励铜冶炼企业建立废铜资源回收利用网络，推进废铜回收、拆解、加工、分类、配送一体化发展。

“铜冶炼及铜加工企业还可建立‘客户旧料闭环回收’模式，对下游客户的铜材边角余料进行分拣预处理，再重新投入熔铸炉，从源头减少铜资源浪费。”姜林友说。

为完善再生铜体系，姜林友认为，除强化政策协同保障，将再生铜高端产品纳入政府绿色采购范围外，还应完善市场化驱动机制，培育一批具有竞争力的再生铜冶炼企业，通过“链主”企业带动，拓展再生铜在新能源、高端装备制造等领域的应用场景，提升产业链附加值和韧性。

谈及产业链韧性，段绍甫指出，当前我国铜产业链面临产品同质化竞争激烈、价值链分配不均等问题，即上游铜资源端高回报，但中游冶炼加工端加工费却持续下滑。他认为，要扭转这一局面，须严控新建矿铜冶炼产能，鼓励铜企加强产学研合作，在技术创新、设备更新、固废挖潜、原料结构多元化等方面发力，跳出“内卷式”竞争。

除做强铜产业本身，寻求替代也是重要举措。钟美瑞特别强调，鉴于我国“贫铜富铝”的资源禀赋，应加强铝代铜技术研发。已有研究应用表明，在特高压领域，铝基复合导体可替代纯铜导线并节省30%用铜量。在部分中低压电力领域和散热领域，铝合金材料也在逐步替代铜材。

“这并非唱衰铜，而是探讨多元未来。”钟美瑞表示，材料创新应该多路并行，既包括铜的高效利用技术，也包括替代材料的开发应用。

当前，铜产业的全球竞争已不再是单纯的资源争夺，而是覆盖矿产资源、冶炼工艺、再生技术、替代材料研发等多维度的系统性较量。走出一条中国特色的铜产业高质量发展路径，不仅关系到我国在全球铜产业链中的地位，更将深刻影响我国能源转型与科技创新的整体进程。