中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

大多數中國人可能都聽到過稀土的名字。中國擁有全球最多的稀土儲量,並生產了全球絕大部分的稀土產品,稀土是中國產業的王牌,對全世界的高科技產品來說,稀土也必不可缺。

近期稀土也和華為公司一樣,成了整個國家談論的焦點,那麼作為中國的王牌產業,中國稀土到底在世界上處在什麼地位,王牌成色有多深?

一、稀土的發現及其應用

稀土是化學週期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。自然界中有250 種稀土礦。最早發現稀土的是芬蘭化學家加多林,他於1794 年從一塊形似瀝青的重質礦石中分離出第一種稀土“元素”(釔土),因為18 世紀發現的稀土礦物較少,當時只能用化學法制得少量不溶於水的氧化物,因而得名稀土。

稀土有工業“黃金”之稱,具有優良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,能大幅提高其他產品的質量和性能。稀土和現在的高新技術產業關聯度很高,在風力發電、節能環保領域,還有智能製造、工業機器人、國防軍工上應用廣泛。

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

1、在軍事工業中提高材料的質量和性能。稀土能用於提高製造坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰術性能。稀土也是電子、激光、核工業、超導等高科技的潤滑劑。

2、在冶金工業中改善合金的物理化學性能。稀土金屬改善鋼的加工性能,能起到精煉、脫硫、中和低熔點有害雜質的作用;稀土硅鐵合金、稀土硅鎂合金作為球化劑生產稀土球墨鑄鐵,被廣泛用於汽車、拖拉機、柴油機等機械製造業;稀土金屬添加至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等有色合金中,可以改善合金的物理化學性能,並提高合金室溫及高溫機械性能。

3、在石油化工中作為催化劑。用稀土製成的分子篩催化劑,具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強的優點,能用於石油催化裂化過程;在合成氨生產過程中,用少量的硝酸稀土為助催化劑,其處理氣量比鎳鋁催化劑大1.5倍;複合稀土氧化物還可以用作內燃機尾氣淨化催化劑,環烷酸鈰還可用作油漆催幹劑等。

4、玻璃陶瓷工業中作為拋光粉或製作特種玻璃。稀土氧化物可作為拋光粉廣泛用於光學玻璃、眼鏡片、顯像管、示波管、平板玻璃、塑料及金屬餐具的拋光;添加稀土氧化物可以製得不同用途的光學玻璃和特種玻璃,其中包括能通過紅外線、吸收紫外線的玻璃、耐酸及耐熱的玻璃、防X-射線的玻璃等。

5、農業上促進植物生產。稀土元素可以提高植物的葉綠素含量,增強光合作用,促進根系發育,增加根系對養分吸收。稀土能促進種子萌發,提高種子發芽率,促進幼苗生長。還具有使某些作物增強抗病、抗寒、抗旱的能力。

6、在高科技領域,稀土粉末和金屬廣泛應用於智能手機、LED屏幕等高科技應用,最大的用途是風力渦輪機和混合動力電動汽車的永磁材料。美國F-22和F-35飛機中的先進電子和控制系統,夜視設備、制導系統、瞄準系統等幾十種關鍵防務技術,均用稀土原件製造。

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

二、中國的稀土儲量與產能

按2018年數據,全球共有稀土儲量1.2億噸,中國4400萬噸,佔比37%。稀土中的中重稀土元素,我國工業儲量為150萬噸,江西贛州一地就佔到其中的36%。

2018年全球稀土礦產品產量約19.5萬噸,中國產量約12萬噸,佔62%。全球稀土冶煉分離產量約為14.6萬噸,中國產量12.5萬噸,約佔86%。稀土應用最廣泛的釹鐵硼永磁材料,我國產量已接近全球90%,高端釹鐵硼產量已接近全球60%。

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

儘管中國在稀土儲量和產量上領先其他國家,但稀土應用的技術專利卻基本是國外的。比如永磁材料領域,國內企業生產永磁電機不僅要向國外企業交專利費,而且還要受到協議規定的出口數量的限制。

中國稀土之所以佔據全球核心地位,是因為中國在稀土精煉生產中佔據技術優勢。中國幾乎擁有將稀土礦石加工成最終產品的所有能力,中國供應全球稀土需求的85%-95%。目前,我國稀土分離冶煉能力處於世界先進水平,分離純度超過 99.9999%。

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

三、中國對外稀土出口

目前中國對美國稀土出口佔美國稀土進口的80%。中國對美國出口量去年有所下降,在30%左右,美國主要是以輕稀土為主,佔整個稀土產量大概70%-75%。中國稀土主要出口到美國、日本、意大利、法國、德國、荷蘭、韓國。以2106年中國稀土出口數據為例:

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

中國是世界第一稀土生產大國,很多發達國家是稀土需求大國。贛州重稀土佔全中國的80%,素有“稀土王國”的美譽。贛州稀土產業規模佔到全國總量的三分之一。2018年,江西贛州稀土產業規模以上企業實現主營業務收入260億元。

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

三、世界各國稀土產量與美國的稀土儲量

全球稀土儲量超過1億噸,每年消費量在12-15萬噸。光已探明的稀土儲量,就夠全球使用1000年。稀土總量並不稀缺。美國的稀土儲量約為1300萬噸,全球佔比約為13%。美國也不缺稀土。在1985年之前,美國曾經是世界上最大的稀土生產國。之後由於中國的稀土產品價格太低以及環保原因,美國逐漸關閉了境內的稀土礦。

世界各國2014年-2018年稀土產量

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

從世界各國稀土產量表中可以看出,美國雖然在2017年以前沒有稀土生產,但隨著芒廷山口礦的復產,2018年稀土產量就達到了2萬噸。據報道,美國日本等國收購、儲備的高質量稀土至少可供工業生產使用20年,這就意味著,對美實施稀土禁售,短期可能並沒有多大作用。

過去十幾年,尤其是2010年中國開始收緊稀土出口後,美日歐等國一方面利用WTO規則制止中國出口約束,另一方面購買了很多中國稀土產品進行儲備。

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

2018年4月,日本也在太平洋上發現了儲量巨大的稀土礦藏,日本最東端的南鳥島(屬於東京都)周邊海底的稀土資源量超過1,600萬噸,可供全球使用數百年。如果日本能夠順利開採,將影響中國稀土王國的地位。過去幾十年,日本從中國大量進口稀土進行儲備,並轉賣給其他國家。

中國稀土產業的前世今生:王牌產業的發展之路

上世紀80年代前美國曾是世界最大的稀土開採和加工地,但之後美國逐漸廢棄了稀土產業。目前美國擁有稀土儲量1300萬噸,僅次於中國和獨聯體國家,其中已知儲量最大的是加利福尼亞州的芒廷山口、阿拉斯加州的博坎山脈和懷俄明州的貝爾洛奇山。

加州芒廷山口礦是美國唯一正在運營的稀土設施。該礦山每年將大約5萬噸稀土精礦運往中國加工。據瞭解,至少有三家美國公司正在建設或計劃建設稀土加工廠,其中一家將於明年在芒廷山口礦投入使用,年產量約5000噸兩種常用稀土。另外兩家礦山最早要到2022年才能投產。

四、中國稀土產業的未來

從前面的分析可以看出,雖然中國的稀土儲量世界第一,但中國的稀土產業的強大之處並不在於此。中國稀土產業的優勢在於其冶煉分離技術的成熟以及強大的冶煉產能優勢。

中國不僅是稀土的最大出口國,也是稀土礦的最大進口國。國外的稀土精礦挖掘出來後,大部分也會運輸到中國的冶煉廠進行加工,變成各種稀土產品。

但中國稀土產業的發展也有很多不足:

1、環境汙染。之所以發達國家稀土礦大多運到中國進行生產,環境保護的因素不容忽視,中國稀土產業的發展,事實上對生產地的環境帶來了很大汙染。

稀土的提取必須使用很多化學物質,產生的廢棄物對環境存在著嚴重的汙染威脅。尤其是中國前些年有很多私人企業非法從事稀土生產,中國稀土產業的發展在一定程度上是犧牲了中國的青山綠水換來的。

2、附加值低。美國曾經是世界最大的稀土生產國。但因為中國稀土價格太低,美國關閉了其境內的稀土生產。日本也趁低價從中國大量進口稀土進行儲備。

中國稀土產業早期企業之間的惡性價格競爭,不但汙染了環境,流失了稀土礦,壓低了自己產品的價格,還便宜了外國企業,真的做到了把“金子當土賣”。逐步加強稀土企業的管理和技術上的投入,提高稀土產業的附加值,是稀土產業發展的必由之路。

3、稀土應用的技術缺失。中國雖然是稀土的儲量大國和生產大國,但在稀土應用上,絕大部分稀土應用的關鍵技術和專利都還在國外企業手中。中國一年的稀土產品出口收入,還不夠別人在高科技產品里加點稀土,然後再出口到中國的金額的零頭。

加大對稀土產品應用的研發投入,真正使得中國稀土用之於中國,助推中國工業與高科技產業發展,類似美國的芯片產業,使中國稀土產業成為中國的王牌產業。

4、稀土產業規模偏小。2018年中國稀土出口總量為53031.4噸,出口金額為33.9億人民幣,比2017年同期增長3.6%。作為中國的王牌產業,稀土在現代工業,尤其是高科技產業中如此重要,一年出口收入卻只有33.9億人民幣。

而2018年中國芯片進口則超過了3100億美元,在貿易上,很明顯中國是沒辦法用33.9億人民幣的稀土出口去反制3100億美元芯片進口的,根本不是一個數量級。

綜上,中國應該系統性地收緊稀土的開採,在加工環節提高產業集中度與環保投入、加強稀土應用技術研究,提高稀土產業的收入與附加值,真正使稀土成為中國的王牌產業。

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上林院:楊飛,經濟學博士,高校教師,關注財經事件與產業經濟發展,一家之言,井底觀天。

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