中國稀土產業競爭格局分析與投資風險預測

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稀土(rare earth)有“工業維生素”的美稱。現如今已成為極其重要的戰略資源。稀土元素氧化物是指元素週期表中原子序數為57到71的15種鑭系元素氧化物,以及與鑭系元素化學性質相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領域都得到了廣泛的應用,隨著科技的進步和應用技術的不斷突破,稀土氧化物的價值將越來越大。

2016年我國稀土供給量約為16.8萬噸,而國家每年配額指標僅為10.5萬噸左右,黑稀土的產量至少在6.3萬噸,佔合法供給的60%。黑稀土的大量存在造成行業產能過剩,隨著打黑在全國主要稀土產區務實推進,黑稀土的供給有望持續下降,稀土價格有望穩步上漲。

中國是世界上最大的稀土輸出國。稀土的開採流程長,對環境破壞較大,綜合成本較高,世界其他地區的稀土礦開採的較少,中國是世界上最最要的稀土資源出口國。自從2012 年以來,我國稀土出口數量每年遞增,由於價格處於回落區,出口總金額在下降。

2016年1-12月,中國稀土的出口總量為47227 噸,同比增長35.6%;平均出口價格為7.3 美元/千克,同比下跌31.8%,全年整體情況仍呈量增價跌之勢。自2015年正式取消稀土出口配額和關稅以來,出口價頻受打壓,部分國際大買家在行情低迷時大量購進稀土產品進行儲備,價格上漲時使用庫存,價格跌時再次購進,國內競爭形勢激烈,被迫於低價出售。

稀土產業應充分利用國家關於推動加快稀土發展、科技專項等扶持政策,抓住全球稀土產業調整的機遇,轉換經濟增長方式。加快掌握制約發展的關鍵技術、核心技術和系統集成技術,使稀土產業真正成為我國戰略新興產業。傳統產業的調整升級迫切需要新興產業的牽引和推動,依靠技術改造、完善改造調整產業鏈條,形成一批先進的具有規模生產能力的企業,是時代賦予稀土產業的歷史使命。

我國稀土產業經過幾十年發展和結構調整,根據資源分佈和市場走向,現已建成南北兩大生產體系:以內蒙古包頭資源為主,四川資源為輔的混合型輕稀土生產基地;以江西、廣東等四省特有的離子型稀土礦為原料的中重稀土生產體系。我國稀土在傳統產業中的應用穩步增加,在高新技術產業中的應用發展迅猛。新材料市場已經成為我國稀土消費的最大市場。

第一節 稀土行業生產分析

一、稀土出口情況

中國是世界上最大的稀土輸出國。稀土的開採流程長,對環境破壞較大,綜合成本較高,世界其他地區的稀土礦開採的較少,中國是世界上最最要的稀土資源出口國。自從2012 年以來,我國稀土出口數量每年遞增,由於價格處於回落區,出口總金額在下降。

2016年1-12月,中國稀土的出口總量為47227 噸,同比增長35.6%;平均出口價格為7.3 美元/千克,同比下跌31.8%,全年整體情況仍呈量增價跌之勢。自2015年正式取消稀土出口配額和關稅以來,出口價頻受打壓,部分國際大買家在行情低迷時大量購進稀土產品進行儲備,價格上漲時使用庫存,價格跌時再次購進,國內競爭形勢激烈,被迫於低價出售。

中國稀土產業競爭格局分析與投資風險預測

圖表:2016年中國稀土進出口及價格走勢簡析

數據來源:中研普華

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圖表:我國2012—2016年稀土金屬出口數量(噸)

數據來源:中研普華

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圖表:我國2012—2016年稀土金屬出口金額(美元)

數據來源:中研普華

2016年氧化鑭全年出口14627.9噸、氧化鈰4144.9噸、氧化釹496.3.1噸、氧化銪6.99噸、氧化鋱41.7噸、氧化鏑86.04噸、氧化釔1789.7噸、金屬鑭2074.4噸、金屬鈰487.5噸、金屬釹391.8噸、金屬鏑8.4噸、金屬鋱0.9噸。其中輕稀土主要出口城市有四川、內蒙古、江蘇、山東。中重稀土主要出口城市有江西、江蘇、廣東、湖南、北京等地。

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圖表:2016年稀土產品出口佔比

數據來源:中研普華

2016年我國出口至美國、日本等國家的稀土量繼續保持增長態勢,而在出口量保持增長的同時,出口均價卻同比下滑,稀土產業鏈仍處於低迷形勢當中。其中稀土產品全年出口至美國總量為9643.6噸,日本6044.4噸,荷蘭2086.1噸。意大利1122.2噸,巴西1090噸,韓國1039噸。

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圖表:2016年各國稀土進口情況

數據來源:中研普華

其中輕稀土類主要產品氧化鑭、氧化鈰主要出口至美國、日本、巴西、荷蘭、韓國、德國等地。而日本、韓國、越南等地仍是國外最大的重稀土消費市場。拿氧化鏑來說,2016年日本從中國進口氧化鏑54.819噸,佔氧化鏑全年出口量的63.7%。氧化鋱2016年出口至日本39.7噸,佔全年氧化鋱出口總量的95.2%。

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圖表:各國稀土進口量佔比

數據來源:中研普華

二、國內稀土生產分佈

我國稀土資源整體呈現南重北輕的特點。北方以包頭的白雲鄂博礦為代表,主要生產輕稀土,其儲量超過全國的80%;南方礦點則比較分散,主要為分佈於江西、廣東、福建、湖南、廣西等南方省區的離子型稀土礦,以重稀土為主,其儲量佔我國重稀土資源的90%。

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圖表:中國稀土資源分佈情況

數據來源:中研普華

重稀土主要分佈在我國南方的離子吸附型礦中,這些礦點比較分散,但大多分佈於江西、廣東、福建和廣西四省中,佔比達到94%。

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圖表:中國離子吸附型稀土礦佔比

數據來源:中研普華

從我國各大稀土礦主要元素配分表中可以更加直觀地看到稀土資源“南重北輕”的特點。包頭礦、山東微山礦以及四川冕寧礦中輕稀土元素佔比最大且最為集中,而南方的江西龍南礦和湖南江華礦重稀土元素最為集中。

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圖表: 中國主要稀土礦區元素配分表

數據來源:中研普華

從分佈地區來看,目前我國67個稀土採礦權中江西省最多為45本;其次為四川7本,福建5本。整體來看北方採礦權證雖然較少,但資源分佈較為集中;南方採礦權證雖多,但礦點較為分散.

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圖表: 中國67本稀土採礦權證地區分佈

數據來源:中研普華

三、稀土產業集群發展分析

目前,中國已形成以內蒙古包頭、四川涼山輕稀土和以江西贛州為代表的南方五省中重稀土三大產業集群生產基地。具有完整的採選、冶煉、分離技術以及裝備製造、材料加工和應用工業體系,可以生產400多個品種、1000多個規格的稀土產品。

1、內蒙古白雲鄂博礦

統計資料顯示,白雲鄂博稀土已探明儲量達7900萬餘噸,佔全國總儲最的85%以上,佔世界總儲量的40%。而包頭稀土高新區對外公開的資料顯示,中國稀土已探明資源為全球的66.7%,包頭佔全球的54.2%.另有一份資料顯示,白雲鄂博稀土礦的工業儲量3600萬噸,佔全世界的36%,佔全國的90%以上。世界罕見的稀土礦的巨量蘊藏,為白雲鄂博插上了騰飛的翅膀。因白雲鄂博而生的包頭,也早已由當年的一個小小"敖包",成長為一座現代化的工業城市。從20世紀90年代開始,中國已經成為世界上最大的稀土礦的開採國和出口國。

幾十年過去了,毋庸諱言,高速發展帶來的生態環境的破壞,稀土資源無序開採帶來的棍亂,如何保證中國在國際稀土市場上的價格話語權等,也成為擺在我們面前一道必須破解的難題。

為緩解不合理開採方式對環境的汙染,避免釷和稀土等寶貴資源進一步大量丟棄,中國科學院院士徐光憲建議改變白雲鄂博目前不合理的開採方式,國家有關部門應限制白雲鄂博主礦和東礦的開採量。中國的稀土問題已經引起中央最高決策層的高度重視。內蒙古自治區將著力把稀土產業作為高科技產業發展的重點,推動稀土的產業升級和產業延伸,把包頭打造成為中國最大的稀土產業基地。

2、四川涼山稀土礦

涼山州作為我國三大輕稀土原礦供應地之一,輕稀土儲量居全國第二位,涼山州稀土資源主要集中分佈於冕寧、德昌兩縣,構成了四川省西部南北長300公里的稀土礦帶,現已探明稀土礦石量6579.26萬噸,稀土氧化物為278萬噸,稀土資源儲量尚未完全查明,推測遠景儲量可達到500萬噸。其中涼山州豐富的水電資源和四川省發達的鹽化工產業,也能為稀土生產提供價格低廉的原輔料和能源。

近5年來,四川省稀土企業申請科研項目、戰略性新興產業發展項目、產業化推廣項目、技術改造項目、資源綜合利用項目等多達60多個,其中已建項目40個,在建項目20多個,項目總投資達60多億元。

2014年2月7日,國家發改委審議並正式批准設立《攀西戰略資源創新開發試驗區》,這是目前全國批准設立的唯一一個資源開發綜合利用試驗區。涼山州多個縣市納入試驗區。試驗區內,釩鈦磁鐵礦、稀土等資源儲量巨大,綜合利用價值極高,是我國重要的釩鈦、稀土產業基地和鐵礦石資源保障基地。四川稀土產業經過多年的整合,已取得明顯成果。但整個四川整個稀土發展存在產業集中度不高,採選冶煉不匹配、落後產能還沒有完全淘汰,非法開採和銷售仍未完全禁止,缺乏競爭力等問題。因此,推進省內稀土企業的整合和重組,組建大型稀土集團公司,是實施攀西國家級戰略資源創新開發試驗區建設的重要舉措,將推進攀西戰略資源綜合利用和保護,有利於帶動西部地區、民族地區加快發展。

3月25日,由四川江銅稀土有限責任公司、四川萬凱豐稀土新能源科技有限公司、涼山州國有投資有限責任公司等6家企業共同發起設立,通過增資擴股、股權置換等方式,組建成立集開採、冶煉分離、加工、研發於一體和具備完整產業鏈的大型稀土企業集團——“四川金攀西稀土(集團)有限責任公司”。

根據公司發展目標,這家由全省整合組建的公司,將逐步提高稀土採選能力、擴大分離冶煉及深加工生產規模,力爭近期實現主營業務收入300億元以上,中期實現主營業務收入500億元以上,遠期實現主營業務收入1000億元以上。

3、南方七省風化殼淋積型稀土礦

風化殼淋積型稀土礦,是1969年在我國江西省首次發現的一種新型外生稀土礦床,主要分佈在江西、廣東、廣西、福建和湖南等省(區)。具有分佈廣、儲量豐富、放射性低、稀土配分齊全、富含中、重稀土元素等特點,是我國特有的一種稀土礦產資源。其代表有龍南重稀土礦床、尋烏輕稀土礦床、中釔富銪稀土礦床。由於該類型稀土礦中的稀土元素是以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上,無法採用常規的選礦方法富集稀土,國際上也沒有同類型礦石採、選的理論和技術可供借鑑。我國稀土科技工作者長期深入南方稀土礦山,在極其艱苦的條件下完成了風化殼淋積型稀土礦的勘探、開採、提取與分離等各項科學研究任務,特別是開發出用含電解質的溶液進行離子交換浸取稀土的方法,形成了三代稀土提取工藝,是開創性的科技成果,為我國風化殼淋積型稀土礦的開發與利用做出了重大的貢獻。

風化殼淋積型稀土礦系含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成黏土礦物,解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在黏土礦物上。吸附在黏土礦物上的稀土離子在水中不溶解也不水解,但遵循離子交換規律,可用化學法提取稀土。礦石多在丘陵地帶,為鬆散的沙黏土,顏色有白色、灰色、紅色、黃色。密度為2.0~2.5 g/cm3。礦山產品為混合氧化稀土,其稀土配分變化很大,有輕稀土型,重稀土型和中重稀土型。礦體覆蓋淺,礦石較鬆散,顆粒很細。在礦石中的稀土元素80%~90%呈離子狀態吸附在高嶺土、埃洛石和水雲母等粘土礦物上;吸附在粘土礦物上的稀土陽離子不溶於水或乙醇,但在強電解質(如NaCl,(NH4)2 SO4、NH4Cl等)溶液中能發生離子交換並進入溶液和具有可逆反應。

風化殼淋積型稀土礦是我國最先工業利用的新稀土礦物。不需要破碎、選礦等工藝過程,而是直接浸取即可獲得混合稀土氧化物。適於手工和半機械化開採,開採和浸取工藝簡單。由於含中重稀土高,冶煉方便,經濟含量大,具有很強的國際市場競爭力。離子吸附型稀土礦是一種國外未見報導過的我國獨特的新型稀土礦床。經20多年的研究,查明該類型礦分佈地面廣,儲量大,放射性低,開採容易,提取稀土工藝簡單、成本低,產品質量好等特點。已探明工業儲量100萬噸(REO),遠景儲量1000多萬噸。目前年生產含REO>60 %混合稀土精礦1萬噸(REO)。

四、稀土產能情況分析

國內稀土產量嚴重過剩情況日漸突出,稀土產能摺合氧化物高達32萬噸,外加國外企業裝置的投產,市場供應量遠遠超過每年12萬噸的世界需求總和,而真實產能更是遠遠大於政府的生產控制總量,因此堅決打擊黑色產業鏈,儘快出臺更為明確嚴格的管理條例及相關政策,使稀土行業走向健康生產的道路才是行業發展的重點。

經過國家有關部門連續5年開展打擊違法違規專項行動,查扣非法稀土礦產品3.6萬噸,罰款2.3億元;有40家稀土冶煉企業拆除或關閉,化解過剩產能10萬噸,基本上扭轉了稀土行業“小、散、亂”的局面。

第二節 我國稀土市場供需分析

一、我國稀土行業供給情況

1、我國稀土行業供給分析

經過多年的努力,我國以形成六大稀土集團(中國鋁業、北方稀土、廈門鎢業、中國五礦、廣東稀土、南方稀土)為核心的稀土供給格局。

在江西的45張採礦證中,贛州稀土礦業有限公司獨攬43張,贛州虔力稀土新能源有限公司1張,萬安江鎢稀土礦業有限公司1張。四川7張,福建5張,廣東3張,雲南2張,內蒙古2張,湖南、廣西、山東各1張,五礦稀土江華有限公司成為湖南省唯一一家領到稀土採礦證的企業,廣西有色金屬集團崇左稀土開發有限公司贏得廣西唯一的採礦證,山東微山湖稀土有限公司也是山東省僅有采礦證的企業。內蒙古的2張採礦證均給了包頭鋼鐵(集團)。

2、我國稀土行業產量分析

中國稀土產業競爭格局分析與投資風險預測

圖表:2006—2016年中國稀土產量

數據來源:中研普華

3、重點企業產能及佔有份額

六大稀土集團包括:中鋁公司、中國北方稀土、廈門鎢業、中國五礦、廣東稀土、中國南方稀土。

1、中國鋁業股份有限公司(簡稱中國鋁業,CHALCO)是國務院國有資產監督管理委員會直接監督管理的國有企業(又稱中央企業)。是中國最大的氧化鋁生產商、全球第二大氧化鋁生產商,同時也是中國最大的原鋁生產商。

公司擁有的探礦權及採礦權的稀土礦資源量、稀土分離能力合計達到3.47萬噸/年

2、中國北方稀土(集團)高科技股份有限公司是我國乃至世界最大的稀土生產、科研、貿易基地,是中國稀土行業的龍頭企業。公司始建於1961年,1997年在上海證券交易所上市,股票代碼600111。

公司業務主要集中在稀土永磁、儲氫和拋光材料等領域,形成10萬噸稀土精礦冶煉和200多個品種1000多個規格稀土產品的產能

3、廈門鎢業股份有限公司是在上海證券交易所上市的集團型股份公司(股份代碼:600549),主要從事鎢冶煉產品、鎢粉末、硬質合金、鎢鉬絲材、新能源材料等的研發、生產與銷售,是國內最大的鎢鉬產品生產與出口企業,同時也是國家級重點高新技術企業、福建省首批發展循環經濟示範企業、福建省最具競爭力的上市公司和全國“十佳最具成長性上市公司”。

公司年產能約0.2萬噸。

4、中國五礦集團公司成立於1950年,是以金屬、礦產品的開發、生產、貿易和綜合服務為主,兼營金融、房地產、物流業務,進行全球化經營的大型企業集團,現由國務院國有資產監督管理委員會直接監管。

五礦稀土的冶煉產能約1.4萬噸。

5、廣東稀土產業集團提供的公開資料顯示,該集團在廣東省內擬整合的企業為12家,稀土資源及礦山企業6家,稀土資源綜合利用企業1家,稀土深加工應用企業4家,稀土研發企業1家。

公司形成產能為2.25萬噸。

6、中國南方稀土集團有限公司由贛州稀土集團牽頭,聯合江西銅業(600362)集團公司和江西稀有金屬鎢業控股集團有限公司共同出資成立,主營項目為稀土行業的投資、管理及授權範圍內稀土行業的國有資產經營與管理。

公司原礦開採產能達4.36萬噸。

二、我國稀土行業需求情況

1、稀土行業需求市場

由於供應過剩和一些關鍵需求下降,稀土工業經歷了長期的價格下跌,但在2016年已趨於穩定。關鍵終端應用中稀土需求的前景仍不明朗。自2011年以來,永磁體應用中稀土需求每年增長4%,佔2016年稀土總需求的23%;這一需求預計在2020年將增加到約28%,在2026年之前不會出現回落。催化劑、冶金和陶瓷領域的應用預計將繼續作為稀土在2026年之前的主要最終用途,特別是鈰和鑭。

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圖表:中國稀土各元素REO消費量(噸)

數據來源:中研普華

2、稀土行業客戶結構

經過多年發展,中國建立起較為完整的研發體系,在稀土採選、冶煉、分離等領域開發了多項具有國際先進水平的技術,獨有的採選工藝和先進的分離技術為稀土資源的開發利用奠定了堅實基礎。稀土新材料產業得到穩步發展,實現了稀土永磁材料、發光材料、儲氫材料、催化材料等新材料的產業化,為改造提升傳統產業和發展戰略性新興產業提供了支持。2011年國務院發佈的《關於促進稀土行業持續健康發展的若干意見》中明確提出要加快稀土行業整合,調整優化產業結構。

稀土的下游應用主要分佈在永磁體、電池、冶金、汽車催化劑、FCC催化劑、拋光粉、玻璃添加劑、熒光粉和陶瓷等九大領域,其中稀土永磁在我國消費量中佔比為42%,是下游需求佔比最大的行業。

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圖表:中國稀土消費結構

數據來源:中研普華

目前,稀土永磁材料在電機、磁選機、磁化器、傳感器等器件上的應用有擴大之外,在高新技術、國防軍工等領域的應用取得了很大的進步。近年來在地震檢波器、永磁除鐵設備、磁滲藥品、電動車、汽車等新應用發展較快。

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圖表:稀土在各行業的廣泛應用

數據來源:中研普華

三、我國稀土行業供需平衡分析

稀土產業上下游各個領域的產能都已經嚴重過剩。當前稀土大集團整合、打黑等一系列舉措,都是為了使稀土行業步入健康的發展軌道,但是大集團整合也並未真正減少產能,國家給的指令性計劃都不能滿足六大集團的需求。而“打黑行動”也開展了多次,但是效果並未達到預期,私挖亂採的現象雖然得到有效改善,但也依然存在不少,給稀土市場的發展,造成一定的衝擊。要保證稀土行業的健康發展,必須要做到供需平衡,在治理產能過剩問題上,要出重拳打擊非法開採冶煉的行為,尤其是一些合法的企業也要納入到監管範圍,同時更重要的是大力推廣稀土產品應用,增加各個領域的需求量,一疏一堵,疏堵結合,對稀土行業的健康發展才能起到積極作用。

第三節 稀土市場應用及需求預測

一、稀土應用市場總體需求分析

1、稀土應用市場需求特徵

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圖表:單一元素主要應用領域

數據來源:中研普華

2、稀土應用市場需求總規模

目前稀土元素的應用蓬勃發展,已擴展到科學技術的各個方面,尤其現代一些新型功能性材料的研製和應用,稀土元素已成為不可缺少的原料。

1、稀土元素在傳統產業領域中應用

——農業領域:目前發展有稀土農學、稀土土壤學、稀土植物生理學、稀土衛生毒理學和稀土微量分析學等學科。稀土作為植物的生長、生理調節劑,對農作物具有增產、改善品質和抗逆性三大特徵;同時稀土屬低毒物質,對人畜無害,對環境無汙染;合理使用稀土,可使農作物增強抗旱、抗澇和抗倒伏能力。

——冶金工業領域:稀土在冶金工業中應用量很大,約佔稀土總用量的1/3。稀土元素容易與氧和硫生成高熔點且在高溫下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等,鋼水中加入稀土,可起脫硫脫氧改變夾雜物形態作用,改善鋼的常、低溫韌性、斷裂性、減少某些鋼的熱脆性並能改善加熱工性和焊接件的牢固性。 稀土在鑄鐵中作為石墨球化劑、形核劑和對有害元素的控制劑,提高鑄件質量,對鑄件的機械性能有很大改善,主要用於鋼錠模、軋錕、鑄管和異型件四個方面。 在有色合金方面應用,對以有色金屬為基的各種合金都有良好的作用,改善合金的物理和機械性能。應用最多的使鋁、鎂、銅三個系列。

——石油化工領域:稀土用於石油裂化工業中的稀土分子篩裂化催化劑,特點是活性高、選擇性好、汽油的生產率高。稀土在這方面的用量很大。

——玻璃工業領域:稀土在玻璃工業中有三個應用:玻璃著色、玻璃脫色和製備特種性能的玻璃。用於玻璃著色的稀土氧化物有釹(粉紅色並帶有紫色光澤)、鐠玻璃為綠色(製造濾光片)等;二氧化鈰可將玻璃中呈黃綠色的二價鐵氧化為三價而脫色,避免了過去使用砷氧化物的毒性,還可以加入氧化釹進行物理脫色;稀土特種玻璃如鈰玻璃(防輻射玻璃)、鑭玻璃(光學玻璃)。

——陶瓷工業領域:稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中,減少釉和破裂並使其具有光澤。稀土更主要用做陶瓷的顏料,由於稀土元素有未充滿的4f電子,可以吸收或發射從紫外、可見到紅外光區不同波長的光,發射每種光區的範圍小,導致陶瓷的顏色更柔和、純正,色調新穎,光潔度好。如黃色、紫羅蘭色、綠色、桃紅色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物可以製造耐高溫透明陶瓷(應用於激光等領域)、耐高溫坩堝(冶金)。

——研磨材料:氧化鈰是極有效的拋光用化合物,因為它能用化學分解和機械摩擦二種形式同時拋光玻璃。在拋光過程中,氧化鈰拋光粉有兩種作用,即機械作用與膠體化學作用,這兩種作用是同時出現。所以氧化鈰拋光粉其具有切削力強、拋光時間短、使用壽命長、拋光精度高的優點。因此在工業製品拋光中獲得了廣泛的應用,如各種光學鏡頭玻璃、眼鏡片、平板玻璃、工藝玻璃、手機屏玻璃、半導體晶片和金屬精密製品等的拋光。

——電光源工業領域:稀土作為熒光燈的發光材料,是節能性的光源,特點是光效好、光色好、壽命長。比白熾燈可節電75—80%。

——在輕紡工業中:稀土氯化物還廣泛用於鞣製毛皮、皮毛染色、毛線染色及地毯染色等方面。

2、稀土元素在高新技術產業中應用

——顯示器的發光材料:稀土元素中釔、銪是紅色熒光粉的主要原料,廣泛應用於彩色電視機、計算機及各種顯示器。目前,隨著顯像管顯示器的淘汰用量逐漸萎縮。

——稀土鎳氫動力電池應用:與傳統的化學電源(如鉛酸、鎳鎘等)相比,鎳氫動力電池具有無汙染、高比能、大功率,可快速充放電,耐濫用性等許多優異特性,具有廣闊的應用和市場前景。

——磁性材料:釹、釤、鐠、鏑等是製造現代超級永磁材料的主要原料,釹鐵硼磁性高出普通永磁材料4—10倍,被譽為“永磁之王”。用它代替其他永磁材料,可使器件體積和重量成倍下降,從而獲得了極為廣泛的應用。目前主要應用領域有:永磁電動機、發電機、核磁共振成像儀、磁選機、音響揚聲器、磁力傳動、磁力起重、儀器儀表、液體磁化、磁療設備、醫療設備、聲電設備、磁懸浮列車及軍事工業等等,已成為汽車製造、通用機械、電子信息產業和尖端技術不可缺少的功能材料。

——激光材料:稀土離子是固體激光材料和無機液體激光材料的最主要的激活劑,其中以摻Nd3+的激光材料研究得最多,除釔鋁石榴石(YAG)、鋁酸釔(YAP)玻璃等基質外,高稀土濃度激光材料可能稱為特殊應用的材料。

——精密陶瓷,人造寶石:氧化釔部分穩定的氧化鋯是性能十分優異的結構陶瓷,可製作各種特殊用途的刀剪;可以製作汽車發動機,因其具有高導熱、低膨脹係數、熱穩定性能好、在1650℃下工作強度不降低,導致發動機馬力大、省燃料等優點。 用氧化釔、氧化鋯加工的人造寶石具有很多天然寶石不具備的特性。

——催化劑:稀土除用於製造石油裂化催化劑外,廣泛應用於很多化學反應,如稀土氧化物LaO3、Nd2O3和Sm2O3用於環己烷脫氫制苯,用LnCoO3代替鉑催化氧化氨制硝酸。並在合成異戊橡膠、順丁橡膠的生產中作為催化劑。 汽車尾氣需要將CH、CO氧化,對NOX進行還原處理,以解決目前城市空氣汙染問題。稀土元素是汽車尾氣淨化催化劑的主要原料。稀土催化還用於油漆催幹、塑料穩定劑及稀土高分子材料等眾多領域。

——高溫超導材料:近幾年研究表明,許多單一稀土氧化物及其某些混合稀土氧化物是高溫超導材料的重要原料。一旦高溫超導材料進入實用,整個世界將起翻天覆地的變化。目前,我國在稀土超導材料的成材研究方面取得了有意義的突破。

——稀土超磁致伸縮材料:新型功能材料,主要是指鋱鏑鐵磁致伸縮合金(Terfenol-D),具有比傳統的磁致伸縮材料和壓電陶瓷高几十倍的伸縮性能,故被稱作超磁致伸縮材料。其機械響應快、功率密度高,尺寸的變化大,使電-機械轉換技術獲得突破性進展,開闢了磁致伸縮材料的新時代。廣泛應用於聲納、燃料噴射、液體閥門、驅動器等精密控制、太空望遠鏡的調節機構和飛機機翼調節器等領域,是一種具有廣闊發展前景的稀土功能材料,對發展尖端科學、軍事技術及傳統產業的現代化將產生重要作用。

——稀土電熱材料:鉻酸鑭(LaCrO3)是一種新型功能材料,可用作氧化氣氛中高溫電爐發熱體,可以在1500~1800℃高溫下長時間使用,電阻變化小於5%,具有良好的抗腐蝕和化學穩定性,易於實現精確控溫,1750℃以下使用超過4000小時。主要用於精密陶瓷燒結、高溫單晶材料製備、材料高溫性能測量、寶石變色處理等方面。在燃料電池、熱敏電阻、高溫導電塗層及光催化等領域具有很好發展前景。

二、2017-2022年稀土行業領域需求量預測

1、2017-2022年稀土行業領域需求產品功能預測

稀土有三個層級的功能,即基本功能、應用功能、高端功能。

關於基本功能,稀土材料基本功能的開發取決於科研技術水平的提升。以稀土永磁材料為例,隨著我國科研技術的進步和功能材料的開發,永磁材料製造中的稀土應用量近30年來增長了70多倍。以燒結釹鐵硼磁體為代表的稀土永磁材料產業,成為稀土應用領域發展最快、規模最大的產業,這主要基於稀土永磁機理的突破、基本功能的開發,實現了磁性材料革命性的升級換代。

關於應用功能,稀土應用功能新材料的開發和產業化需要上下游緊密合作。低碳經濟對永磁電機的強烈需求刺激了永磁材料新興市場的快速發展。目前,我國電機系統的用電量約佔全國用電量的60%,但許多電機的效率甚至還不到50%,開發和使用節能電機具有非常重要的戰略意義和經濟價值。永磁電機是高效率的典型節能低碳工業產品,與傳統的異步電機相比,稀土永磁電機效率提高了10%~15%。此外,因為具有良好的調速性能,稀土永磁伺服電機已廣泛應用於各種製造裝備,成為智能製造的核心部件。但與此同時,量大面廣的傳統異步電機的替代工作進展就顯得有些緩慢,這需要稀土永磁材料的生產商與用戶緊密合作,共同推進,並且需要一定的政策扶持。

關於高端功能,稀土高端功能新材料的研發創新需要基礎理論研究和原始性創新。未來稀土永磁電機除了在傳統領域會快速發展外,還將在可再生新能源———永磁風力發電機、節能減排———超高效永磁電動機和調速高效永磁電動機、替代能源———新型動力汽車用永磁電機、軌道交通用電動機等領域迅猛發展。隨著應用領域的不斷拓展,稀土永磁電機將逐漸向大功率、大轉矩、耐高溫、智能化等方向發展,對稀土永磁材料的綜合性能也提出了更高的要求。為此,國家已設立了稀土功能材料基因庫,為稀土元素功能研發和應用水平持續提升奠定堅實基礎。

2、2017-2022年稀土行業領域需求產品市場格局預測

自改革開放以來,我國稀土產業得到迅猛發展,稀土產品完成了由初級到高級的轉變,產品結構進一步完善,高純、高附加值的單一稀土化合物和金屬產量逐年上升。目前我國生產的各種單一稀土氧化物產品純度已經達到99%~99.9999%,單一高純產品量已達到總商品量的50%,成為世界上唯一能夠大量供應各種級別、不同品種稀土產品的國家。

高新技術產業的迅速發展,刺激了高性能稀土材料的廣泛需求,從而帶動了稀土工業的深入發展。目前,中國生產的稀土產品已經在30多個工業領域獲得應用,主要產品包括稀土鹽類、稀土氧化物、稀土合金、混合稀土金屬、單一稀土金屬、稀土新材料(稀土永磁材料、稀土儲氫材料、稀土拋光材料和稀土發光材料等)等。至2016年年底,世界稀土需求量達21萬噸.中國國內需求量達到13.8萬噸。到2020年.預計中國國內稀土消費總量將達到19萬噸,高新技術領域消費量將達到13萬噸,佔全球稀土總消費量的68%。由此可見,稀土新材料的開發應用已經成為我國稀土工業發展的主要增長點。

2015年10月29日,《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》通過,前瞻部署了“十三五”時期重點突破的十大戰略領域,提出構建新型製造體系,促進新一代信息通信技術、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等產業發展壯大。中央強調,實現“十三五”時期發展目標,破解發展難題,厚植髮展優勢,必須牢固樹立並切實貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。

中國稀土產業競爭格局分析與投資風險預測

圖表:十三五規劃與稀土材料

數據來源:中研普華

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