从国家重大战略需求、管理实际和学理认知出发，梳理了国内外关于初级矿产品的理解，形成了基于重大战略认知下初级矿产品的定义与范围界定，提出了初级矿产品的概念，并从生产和消费环节对初级矿产品进行分类，同时以铁矿石、铁精矿、原油等为例，对初级矿产品、中游矿产品和下游矿产品在产业链供应链中的区别和关键节点进行识别。提出了新时期要求下初级矿产品的经济关系。

通过物质流分析方法，预测了世界10个主要国家和地区到2040年风电发展的稀土需求，研判了技术进步、回收等因素对稀土供需格局的影响，探究了碳中和背景下中国稀土产业的优势和面临的问题。结果显示：（1）碳中和气候目标将带来全球稀土资源需求的快速扩张，约是既定政策下稀土需求的2倍；（2）全球风电发展将导致稀土面临供不应求的压力，风机材料技术进步及稀土回收可缓解稀土供应压力；（3）未来20年中国在全球稀土产业链中仍将占据主导地位，但也面临着全球稀土供应多元化的竞争和挑战，澳大利亚、缅甸、越南等地将成为中国以外的主要稀土供应地区。建议中国积极统筹国内国外“2种资源”“2个市场”，充分利用稀土冶炼加工产业集聚的优势，加强高能性能磁材及其关联产业的科技竞争力，并加快推动稀土永磁回收产业链建设。

为了分析铈的全产业链情况，增加铈的附加值，建立了铈动态物质流分析框架，以1990—2018年为时间边界，以中国大陆为空间边界，模拟铈在各个环节（开采、冶炼、加工、制造、使用和废物管理）的流动情况，分析铈的贸易格局。研究表明：（1）1990—2018年，中国是铈最大的供应国，29年间向全球累计供应75万t，国内累计消费量仅为39万t，对外累计出口量为22万t，过剩量为14万t；（2）铈制品的应用涉及稀土应用的所有领域，其中催化剂和冶金添加剂是2个最大的应用产品，1990—2018年累计铈用量分别为12万、10万t；（3）2010年以来中国铈出口量总体减少，且产品形式逐渐由冶炼产品向加工产品过渡。建议中国继续增加铈在现有制品中的应用量，同时加大科研投入，不断开发铈的新应用领域，保证市场的稳定性。

基于动态物质流分析方法，以1990—2018年为时间边界，以中国大陆为空间边界，对镨的全生命周期流动情况和供需失衡问题进行了分析。结果表明：（1）1990—2018年中国累计开采超10万t的镨供下游产业应用，其中钕铁硼领域用镨量（6.9万t）占镨总用量的70%；（2）2009年以前，中国的镨供应充足（未登记消费3.1万t），2009年之后镨供应缺口逐年增大（未登记生产2.4万t）；（3）镨的进口量和出口量均在增长，其中进口以稀土矿和镨的中间产品为主，出口以镨的中间产品和最终产品为主；（4）截至2018年镨的在用存量超过了3.7万t，其中有23%在空调、电声耳机和磁选机中，但回收不足。研究建议：（1）提升镨的回收能力，重点关注即将迎来报废高峰期的空调、电声耳机、磁选机、电机和消费电子；（2）优化镨贸易结构，提升镨贸易价值，加大镨原矿及初级产品进口，并适当控制其出口，以缓解镨供应压力来解决供需失衡问题；（3）合理布局低碳产业发展并通过探索钕铁硼永磁体替代产品推动去镨钕技术发展。

构建了镧元素的动态物质流分析框架，模拟了镧的全生命周期流动情况，分析了1990—2018年中国镧物质流量、存量和供需关系。结果显示：（1）中国稀土镧96%的供应来自国内开采，其中77%来自于白云鄂博矿和氟碳铈矿；（2）镧的功能材料种类丰富，消耗镧最多的石油裂化催化剂28年累积用镧量占到了镧应用总量的47%；（3）中国在1990—2018年间共向其他国家出口了29.2万t镧，且以冶炼分离产品为主；（4）1990—2018年间，中国镧元素总体过剩，但2013—2017年出现少量供应不足，原因是氧化镧的大量出口和下游应用量的增长，有利于减少库存，促进供需平衡。建议在巩固现有下游消费的基础上，大力开发新材料，拓展镧的新应用技术，提升镧产业链的附加值；尽快建立废石油裂化催化剂的回收机制，并制定相关法律法规以促进镧循环利用、防止环境污染。

在分析中美稀土贸易现状的基础上，通过构建稀土化合物、稀土金属、稀土永磁材料的贸易网络模型，识别了2007—2021年中美稀土贸易的直接与间接路径，测算了中美贸易路径稳定性与中美贸易路径最低成本，分析了中美稀土贸易未来发展趋势。结果表明：（1）中美稀土贸易模式呈现差异化发展趋势，中美国际分工角色持续深化；（2）随着中美稀土贸易路径的不断发展，中国实施稀土贸易限制的有效性和可能性进一步降低；（3）中美在稀土贸易中的依赖呈现互补趋势，为两国的稀土产业和贸易合作提供契机。从国内产业升级、保障原材料供给、强化国际合作的角度提出了促进中国稀土产业稳定有序发展的建议。

梳理了美日欧重构稀土供应链的行动，分析了重构的动因和可能性，识别了重构对中国稀土产业发展的影响，分析表明：（1）目前，通过重构稀土供应链，美日欧已初步建成了独立于中国的稀土资源供应链体系；（2）重构的理论依据在于保持美日欧在稀土高端应用领域的比较优势，现实依据在于保障美日欧等国稀土产业供应安全，因此重构稀土供应链是美日欧的一项长期战略；（3）在重构稀土供应链的影响下，美日欧陆续恢复对稀土矿的开采，稀土供给格局发生较大变化并逐渐走向多元化，中国稀土资源供应优势地位正逐渐降低；（4）根据稀土永磁材料的产量和新能源单车所耗钕铁硼磁材2种方式，预测到2030年稀土需求将达60多万t，而供给仅为35万t，远不及稀土的需求量，且随着时间的推移，该缺口会越来越大。因此建议：（1）充分利用国内国外2种资源、2个市场，建立多元化稳定的稀土供应格局；加大稀土供应满足市场需求，稳定稀土原材料价格，提高资源掌控力和资源保障力；（2）延伸产业链，塑造国际竞争新优势，规划稀土重点应用领域，加大稀土高端材料及其应用领域的研发力度，实现技术突破，破解稀土产业“低端锁定”困局；（3）加强稀土产业链、政策链、创新链的深度融合，提升中国稀土全产业链竞争力。

构建了基于全生命周期的中国锂元素物质流分析框架，核算并分析了新能源汽车驱动下的中国2000—2020年锂元素的流量、存量和供需格局的演变情况。研究显示：（1）在流量视角下，2000—2020年间，锂供给以锂矿石供应为主，一次资源（34.9万t）的使用量增幅较大，二次资源（0.8万t）的供应较小；各类锂产品的加工和使用量从传统锂工业产品和3C产品（手机、平板、笔记本电脑）驱动向新能源汽车驱动转变。（2）在存量视角下，锂产品在用存量都有不同程度的增长，其中动力电池产品的增速位列首位（20年间增长7.2万t），回收潜力较大（目前不足5%）。（3）在供需格局视角下，中国的锂矿石对外依存度较高（75%以上），并将持续保持高位，中国主要从南美发展中国家进口工业级碳酸锂，然后向日本、韩国、美国等发达国家出口电池级氢氧化锂。

基于动态物质流分析方法，构建了镍的全生命周期物质流分析框架，核算并分析了2000—2020年中国镍金属物质流各阶段格局变化情况。结果表明：（1）生产视角下，能源转型下镍矿需求出现回升； 2020年镍回收率已达20.4%；（2）消费视角下，加工阶段，电池行业已超越电镀行业成为第二耗镍部门；制造阶段，工业机械部门耗镍占比下滑至2019年的28.9%，新能源汽车耗镍量由2015年的4275 t连续上升至2020年1.6万t；（3）贸易视角下，近年来中国制造和加工阶段为净出口状态，开采和冶炼加工阶段皆为净进口状态，其中镍铁产品净进口量飞速增长，由2000年的105.7 t增长到2020年的41.3万t；不锈钢净出口量由2016年的21.3万t连续下降至2020年的10.9万t；（4）存量视角下，终端消费品在用存量变化主要由运输业和建筑与基础设施两大部门驱动，新能源汽车在用存量5年增加了131倍。

为厘清中国钴资源的供需形势，利用物质流分析2000—2020年中国钴资源流量、存量和供需格局变化。研究发现：（1）中国钴矿进口量逐年提升，对外依存度高，每年均在70%以上，精炼钴产量及净出口量逐年增长，2020年分别达到了8.5万t和1.4万t。（2）钴产品制造量不断提高，从2000年的0.01万t上升至2020年的6.3万t，电池是钴主要的制造产品；在贸易阶段，钴产品整体呈现净出口，2020年净出口量为1.7万t。（3）钴产品在用存量持续上升，2020年达到了12.5万t。钴产品整体回收率低，进一步加大回收是应对钴需求扩张的主要方法。同时，建议提高技术水平，减少加工过程的浪费，降低对于钴资源的依赖，还需要做好资源储备，应对国际局势变化。