全球材料行业2025:能源转型与地缘政治下的3大关键趋势与6%减排挑战

2025年全球材料行业研究报告(英文)
本篇文章的部分核心观点、图表及数据,出自独立机构于2025年10月19日发布的报告《2025年全球材料行业研究报告(英文)》,如需获得原文,请前往文末下载。

在全球资源民族主义抬头与AI数据中心需求爆发的双重作用下,材料行业正经历着前所未有的结构性变革。麦肯锡最新发布的《2025全球材料展望》揭示了一个令人震惊的数据:尽管全球脱碳进程放缓,但到2035年能源转型材料仍将贡献超过50%的需求增长。本文将带您穿透钢铁价格下跌13%的表象,深入分析铜、锂、稀土元素(REEs)的战略价值重构,以及欧洲近三分之一低碳钢铁项目搁置背后的真实商业逻辑。我们将用独家数据拆解,在供应链集中度持续攀升的今天,企业如何通过生成式AI和深海采矿等颠覆性技术实现生产率1%的年增长逆转。

一、需求重构:能源转型材料贡献50%增长,AI数据中心催生新变量

材料需求格局正经历代际更替。麦肯锡基于三种能源转型情景的分析显示,到2035年,不同材料将呈现截然不同的增长轨迹:

​第一梯队是能源转型驱动型材料​​,包括铜、锂和稀土元素等。尽管增速较前十年预期有所放缓,但这些材料在低碳技术中的不可替代性使其保持强劲增长。铜的需求尤其引人注目,数据中心扩张预计将在2030年前贡献3%的全球需求增长,部分抵消低碳技术需求放缓的影响。稀土元素中的镝(Dy)、钕(Nd)、镨(Pr)、铽(Tb)则因永磁电机应用而保持战略地位。

​第二梯队是经济增速耦合型材料​​,以钢铁和铝为代表。这类材料需求主要与全球GDP和中产阶级扩张同步,2024年受中国建筑业放缓影响,钢铁需求显著减弱。但北约欧洲国家的国防部门正成为新增长极,预计到2030年将分别占该地区铝、钢、铜需求的2%、4%和8%,催生军用特种钢、弹药制造工具钢等高端细分市场。

​第三梯队是传统技术关联型材料​​,如冶金煤。随着高炉工艺逐步淘汰,这类材料面临长期需求萎缩。数据显示,冶金煤和铁矿石是2024年唯二呈现负增长的主要大宗商品。

AI技术爆发正在改写需求版图。全球数据中心容量预计在2025-2030年间扩张2.7倍,直接带动铜(用于电力基础设施)、稀土元素(用于高性能磁体)、锑(用于阻燃剂)等材料的结构性增长。仅考虑数据中心嵌入式材料(不含供电基础设施),到2030年将占全球铜需求的3%。这种变化使得材料需求模型必须纳入数字经济发展维度。

二、供应博弈:中国掌控36%新增产能,深海采矿或成颠覆性变量

供应端的地缘格局日趋集中。过去五年中,中国企业贡献了全球约36%的新建采矿和精炼资产,重点布局撒哈拉以南非洲和亚洲地区。这种集中化在稀土领域达到极致——中国放松对产能过剩材料的出口管制,却对关键矿产实施严格许可,导致全球供应链出现"结构性紧张"。

麦肯锡的两种供应情景预测揭示了行业面临的挑战:

​基础情景​​(包含在建项目和已获融资项目)显示,到2035年铜、稀土等关键材料仍将面临供应缺口。特别是稀土元素,即使所有已宣布项目按时投产,欧盟和美国仍将依赖进口满足大部分需求。

​高情景​​(额外纳入完成预可研的项目)中,镍、钴等电池材料可能从短缺转为过剩。这种分化要求企业精准把握不同品种的投资节奏。

深海采矿可能成为游戏规则改变者。克拉里昂-克利珀顿断裂带(CCZ)已探明富含锰、铜、镍、钴的结核资源,其储量令人震撼:

  • ​锰​​:CCZ储量达陆地资源的3倍

  • ​钴​​:相当于陆地储量的6倍

  • ​镍​​:接近陆地储量的2倍

库克群岛在其专属经济区内发现世界最丰富的钴资源结核后快速推进勘探,美国也通过2025年行政令支持海底采矿。但技术挑战不容忽视——深海结核的冶金处理方法尚未规模验证,锰成分能否有效转化为合金仍存疑。挪威因环境法律争议暂停许可的案例,也预示着行业将面临严格的生态监管。

回收体系的区域分化同样显著。欧美国家持续向东方出口废料,但流动模式因材料而异:

  • 钢铁废料主要流向中东和北非

  • 铜废料流向亚洲新兴市场

  • 高端铝废料留在成熟市场,低端品则出口分拣

中国再生铝产能的快速扩张(受45百万吨原生铝产能限制驱动)正在改变全球废铝贸易格局,形成"高端进口、低端限制"的特殊流动。

三、可持续悖论:6%减排目标下的绿色溢价萎缩

材料行业面临艰难的脱碳平衡。尽管全球承诺不变,但2024年金属与采矿业的CO2排放仍高达74亿吨(占全球20%)。麦肯锡预测到2035年仅能实现6%的减排,这一数字背后存在三大矛盾:

​矛盾一:技术成熟度与成本压力​​。欧洲40%的直接还原铁(DRI)项目和33%的低碳炼钢项目被搁置,主因电力与氢能成本上涨。模型显示,中欧氢基钢铁的成本平价点已从2037年推迟至2040年后。这种延迟使得碳税政策的重要性凸显——只有当CO2价格达到150欧元/吨时,绿色钢铁才具商业可行性。

​矛盾二:绿色需求增长与支付意愿下降​​。调查显示,虽然绿色材料采购份额预计从21%增至32%,但不愿支付溢价的客户比例显著上升:

  • 钢铁:从35%增至50%

  • 铜:从40%增至50%

  • 铝:稳定在50%左右

​矛盾三:回收率提升与区域失衡​​。电池材料回收进展显著(锂回收率提升14%),但全球钢铁废料回收受中国建筑业放缓拖累。更复杂的在于,发达国家将废料出口到处理标准较低的地区,可能造成"碳泄漏"问题。

突破这一困局需要三管齐下:

  1. ​成本优先路径​​:推广电动矿卡等已具经济性的技术,目前全球自动驾驶矿卡数量在一年内增长84%至3800台

  2. ​创新加速路径​​:开发初级硫化物浸出、直接锂提取(DLE)等突破性技术

  3. ​政策协同路径​​:建立统一的低碳材料标准,改进废料收集系统

常见问题解答(FAQs)

​Q1:为什么铜被同时视为能源转型和数字经济的战略材料?​

A1:铜在可再生能源系统(每兆瓦装机需2.5-6吨)和传统电力设备中都是关键导体。同时,单个数据中心需要长达数万米的铜电缆,AI服务器集群的供电与散热系统也高度依赖铜。麦肯锡预计到2030年数据中心将占全球铜需求的3%。

​Q2:中国在关键材料供应链中的主导地位有多强?​

A2:中国控制着全球约60%的稀土精炼产能、80%的稀土永磁体生产,并在过去五年贡献了36%的新建采矿资产。但在锂领域,中国仅占全球资源的7%,依赖澳大利亚和智利进口。

​Q3:深海采矿真的能改变供应格局吗?​

A3:CCZ区域的锰结核含镍1.3%、铜1.1%、钴0.2%,理论上可满足全球数十年需求。但技术挑战包括:4000-6000米深海作业环境、结核冶金处理工艺、以及锰成分的商业化应用难题。目前仅有库克群岛等少数区域推进实质勘探。

​Q4:为什么欧洲低碳钢铁项目大规模搁置?​

A4:核心是经济性恶化。模型显示,当电力价格从预测的0.09欧元/千瓦时升至0.13欧元,氢价从5欧元/千克涨至7欧元时,氢基钢铁的成本平价点推迟了至少3年。欧洲碳价需持续高于100欧元/吨才能维持项目可行性。

​Q5:材料企业如何平衡短期盈利与长期脱碳?​

A5:领先企业采用"三步走"策略:(1)通过自动化(如生成式AI优化车队燃油效率10%)和可再生能源降低现有业务碳强度;(2)选择性投资废料回收等具有双重效益的项目;(3)参与行业联盟共同开发突破性技术,分摊研发风险。

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报告介绍:本报告由独立机构于2025年10月19日发布,共54页,本报告包含了关于材料的详细内容,欢迎下载PDF完整版。