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中国稀土产业到底强在哪里,如何用好这张王牌?

上林院 | 深度观察产业经济与财经事件 2021/03/07 08:57

大多数中国人可能都听到过稀土的名字。中国拥有全球最多的稀土储量,并生产了全球绝大部分的稀土产品,稀土是中国产业的王牌,对全世界的高科技产品来说,稀土也必不可缺。

近期稀土也和华为公司一样,成了整个国家谈论的焦点,那么作为中国的王牌产业,中国稀土到底在世界上处在什么地位,王牌成色有多深?

一、稀土的发现及其应用

稀土是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。自然界中有250 种稀土矿。最早发现稀土的是芬兰化学家加多林,他于1794 年从一块形似沥青的重质矿石中分离出第一种稀土“元素”(钇土),因为18 世纪发现的稀土矿物较少,当时只能用化学法制得少量不溶于水的氧化物,因而得名稀土。

稀土有工业“黄金”之称,具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,能大幅提高其他产品的质量和性能。稀土和现在的高新技术产业关联度很高,在风力发电、节能环保领域,还有智能制造、工业机器人、国防军工上应用广泛。

新知达人, 中国稀土产业到底强在哪里,如何用好这张王牌?

1、在军事工业中提高材料的质量和性能。稀土能用于提高制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。稀土也是电子、激光、核工业、超导等高科技的润滑剂。

2、在冶金工业中改善合金的物理化学性能。稀土金属改善钢的加工性能,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。

3、在石油化工中作为催化剂。用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,能用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。

4、玻璃陶瓷工业中作为抛光粉或制作特种玻璃。稀土氧化物可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等。

5、农业上促进植物生产。稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。

6、在高科技领域,稀土粉末和金属广泛应用于智能手机、LED屏幕等高科技应用,最大的用途是风力涡轮机和混合动力电动汽车的永磁材料。美国F-22和F-35飞机中的先进电子和控制系统,夜视设备、制导系统、瞄准系统等几十种关键防务技术,均用稀土原件制造。

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二、中国的稀土储量与产能

按2018年数据,全球共有稀土储量1.2亿吨,中国4400万吨,占比37%。稀土中的中重稀土元素,我国工业储量为150万吨,江西赣州一地就占到其中的36%。

2018年全球稀土矿产品产量约19.5万吨,中国产量约12万吨,占62%。全球稀土冶炼分离产量约为14.6万吨,中国产量12.5万吨,约占86%。稀土应用最广泛的钕铁硼永磁材料,我国产量已接近全球90%,高端钕铁硼产量已接近全球60%。

新知达人, 中国稀土产业到底强在哪里,如何用好这张王牌?

尽管中国在稀土储量和产量上领先其他国家,但稀土应用的技术专利却基本是国外的。比如永磁材料领域,国内企业生产永磁电机不仅要向国外企业交专利费,而且还要受到协议规定的出口数量的限制。

中国稀土之所以占据全球核心地位,是因为中国在稀土精炼生产中占据技术优势。中国几乎拥有将稀土矿石加工成最终产品的所有能力,中国供应全球稀土需求的85%-95%。目前,我国稀土分离冶炼能力处于世界先进水平,分离纯度超过 99.9999%。

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三、中国对外稀土出口

目前中国对美国稀土出口占美国稀土进口的80%。中国对美国出口量去年有所下降,在30%左右,美国主要是以轻稀土为主,占整个稀土产量大概70%-75%。中国稀土主要出口到美国、日本、意大利、法国、德国、荷兰、韩国。以2106年中国稀土出口数据为例:

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中国是世界第一稀土生产大国,很多发达国家是稀土需求大国。赣州重稀土占全中国的80%,素有“稀土王国”的美誉。赣州稀土产业规模占到全国总量的三分之一。2018年,江西赣州稀土产业规模以上企业实现主营业务收入260亿元。

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三、世界各国稀土产量与美国的稀土储量

全球稀土储量超过1亿吨,每年消费量在12-15万吨。光已探明的稀土储量,就够全球使用1000年。稀土总量并不稀缺。美国的稀土储量约为1300万吨,全球占比约为13%。美国也不缺稀土。在1985年之前,美国曾经是世界上最大的稀土生产国。之后由于中国的稀土产品价格太低以及环保原因,美国逐渐关闭了境内的稀土矿。

世界各国2014年-2018年稀土产量

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从世界各国稀土产量表中可以看出,美国虽然在2017年以前没有稀土生产,但随着芒廷山口矿的复产,2018年稀土产量就达到了2万吨。据报道,美国日本等国收购、储备的高质量稀土至少可供工业生产使用20年,这就意味着,对美实施稀土禁售,短期可能并没有多大作用。

过去十几年,尤其是2010年中国开始收紧稀土出口后,美日欧等国一方面利用WTO规则制止中国出口约束,另一方面购买了很多中国稀土产品进行储备。

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2018年4月,日本也在太平洋上发现了储量巨大的稀土矿藏,日本最东端的南鸟岛(属于东京都)周边海底的稀土资源量超过1,600万吨,可供全球使用数百年。如果日本能够顺利开采,将影响中国稀土王国的地位。过去几十年,日本从中国大量进口稀土进行储备,并转卖给其他国家。

新知达人, 中国稀土产业到底强在哪里,如何用好这张王牌?

上世纪80年代前美国曾是世界最大的稀土开采和加工地,但之后美国逐渐废弃了稀土产业。目前美国拥有稀土储量1300万吨,仅次于中国和独联体国家,其中已知储量最大的是加利福尼亚州的芒廷山口、阿拉斯加州的博坎山脉和怀俄明州的贝尔洛奇山。

加州芒廷山口矿是美国唯一正在运营的稀土设施。该矿山每年将大约5万吨稀土精矿运往中国加工。据了解,至少有三家美国公司正在建设或计划建设稀土加工厂,其中一家将于明年在芒廷山口矿投入使用,年产量约5000吨两种常用稀土。另外两家矿山最早要到2022年才能投产。

四、中国稀土产业的未来

从前面的分析可以看出,虽然中国的稀土储量世界第一,但中国的稀土产业的强大之处并不在于此。中国稀土产业的优势在于其冶炼分离技术的成熟以及强大的冶炼产能优势。

中国不仅是稀土的最大出口国,也是稀土矿的最大进口国。国外的稀土精矿挖掘出来后,大部分也会运输到中国的冶炼厂进行加工,变成各种稀土产品。

但中国稀土产业的发展也有很多不足:

1、环境污染。之所以发达国家稀土矿大多运到中国进行生产,环境保护的因素不容忽视,中国稀土产业的发展,事实上对生产地的环境带来了很大污染。

稀土的提取必须使用很多化学物质,产生的废弃物对环境存在着严重的污染威胁。尤其是中国前些年有很多私人企业非法从事稀土生产,中国稀土产业的发展在一定程度上是牺牲了中国的青山绿水换来的。

2、附加值低。美国曾经是世界最大的稀土生产国。但因为中国稀土价格太低,美国关闭了其境内的稀土生产。日本也趁低价从中国大量进口稀土进行储备。

中国稀土产业早期企业之间的恶性价格竞争,不但污染了环境,流失了稀土矿,压低了自己产品的价格,还便宜了外国企业,真的做到了把“金子当土卖”。逐步加强稀土企业的管理和技术上的投入,提高稀土产业的附加值,是稀土产业发展的必由之路。

3、稀土应用的技术缺失。中国虽然是稀土的储量大国和生产大国,但在稀土应用上,绝大部分稀土应用的关键技术和专利都还在国外企业手中。中国一年的稀土产品出口收入,还不够别人在高科技产品里加点稀土,然后再出口到中国的金额的零头。

加大对稀土产品应用的研发投入,真正使得中国稀土用之于中国,助推中国工业与高科技产业发展,类似美国的芯片产业,使中国稀土产业成为中国的王牌产业。

4、稀土产业规模偏小。2018年中国稀土出口总量为53031.4吨,出口金额为33.9亿人民币,比2017年同期增长3.6%。作为中国的王牌产业,稀土在现代工业,尤其是高科技产业中如此重要,一年出口收入却只有33.9亿人民币。

而2018年中国芯片进口则超过了3100亿美元,在贸易上,很明显中国是没办法用33.9亿人民币的稀土出口去反制3100亿美元芯片进口的,根本不是一个数量级。

综上,中国应该系统性地收紧稀土的开采,在加工环节提高产业集中度与环保投入、加强稀土应用技术研究,提高稀土产业的收入与附加值,真正使稀土成为中国的王牌产业。

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