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中國(guó)稀土功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)是世界稀土資源儲(chǔ)量大國(guó),據(jù)探測(cè)全球稀土資源總儲(chǔ)量約為1.2×10^8t,其中我國(guó)儲(chǔ)量達(dá)到4.4×10^7t,占比約為37.8%,是世界最大的稀土礦生產(chǎn)國(guó)。2019年全球稀土礦產(chǎn)量為2.1×10^5 t,其中,我國(guó)的稀土礦產(chǎn)量達(dá)到1.32×10^5 t,約占全球稀土礦產(chǎn)量的63%。

我國(guó)是具有完整獨(dú)立工業(yè)體系的稀土產(chǎn)業(yè)化國(guó)家,涵蓋從上游的選礦,中游的冶煉分離、氧化物和稀土金屬生產(chǎn),下游的稀土新材料以及應(yīng)用的全部產(chǎn)業(yè)鏈。2018年中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值約為900億元,其中稀土功能材料占比為56%,產(chǎn)值約為500億元,冶煉分離占比為27%,產(chǎn)值約為250億元。其中,稀土永磁材料占比最高,為75%,產(chǎn)值約為375億元;催化材料占比為20%,產(chǎn)值約為100億元。從稀土功能材料在我國(guó)的稀土消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,稀土永磁材料受益於新能源汽車和電子工業(yè)等領(lǐng)域的高速發(fā)展,在消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比最高超過40%;冶金和機(jī)械、石油化工、玻璃陶瓷占比分別為12%、9%和8%,儲(chǔ)氫材料和發(fā)光材料各占比約7%;催化材料、拋光材料和農(nóng)業(yè)輕紡各占5%。

中國(guó)稀土功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀圖片

(一)稀土冶煉分離領(lǐng)域

1988年,我國(guó)稀土產(chǎn)量超過了美國(guó),成為世界第一稀土生產(chǎn)國(guó)。我國(guó)稀土冶煉分離水準(zhǔn)全球領(lǐng)先並延續(xù)至今,控制著高純單一稀土的全球市場(chǎng)。目前,我國(guó)稀土冶煉分離企業(yè)主要有:北方稀土高科技有限責(zé)任公司(集團(tuán))、中國(guó)南方稀土集團(tuán)有限公司、廣東省稀土產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)稀有稀土股份有限公司、五礦稀土集團(tuán)有限公司、廈門鎢業(yè)股份有限公司。國(guó)外的稀土冶煉分離項(xiàng)目主要有美國(guó)鉬公司的MountainPass項(xiàng)目、澳大利亞Lynas在馬來西亞關(guān)丹的冶煉分離專案、比利時(shí)索爾維集團(tuán)(Solvay)專案等。

(二)稀土永磁材料領(lǐng)域

稀土永磁材料是國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域不可替代的關(guān)鍵原材料,也是稀土消耗量最大的應(yīng)用領(lǐng)域。自2000年以後,我國(guó)稀土永磁材料應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯產(chǎn)量由“十二五”初期的8×10^4t增加到2019年的1.8×10^5t,增幅超過1倍,占全球產(chǎn)量的85%以上;釤鈷永磁材料的產(chǎn)量為2400t,占全球產(chǎn)量的80%以上。

燒結(jié)釹鐵硼磁體在風(fēng)力發(fā)電、混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車等新能源汽車、節(jié)能家電、工業(yè)機(jī)器人、高速和磁懸浮列車等高新技術(shù)行業(yè)中得到廣泛發(fā)展。我國(guó)在高性能稀土永磁材料、重稀土減量化技術(shù)、高豐度稀土永磁材料的平衡利用和磁體回收利用技術(shù)等領(lǐng)域都接近世界同行先進(jìn)水準(zhǔn)。

不過,我國(guó)的稀土永磁材料產(chǎn)品,目前還無法滿足高檔機(jī)器人、第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5G)、光刻機(jī)等新興產(chǎn)業(yè)對(duì)高端永磁體的技術(shù)需求。同時(shí),在整個(gè)稀土永磁材料的核心智慧財(cái)產(chǎn)權(quán)、熱壓\熱變形、晶粒細(xì)化等最先進(jìn)的製備技術(shù)及連續(xù)化智慧化裝備等領(lǐng)域,仍然同美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家存在不小的差距。

(三)稀土發(fā)光材料領(lǐng)域

隨著半導(dǎo)體材料在照明、顯示和資訊探測(cè)領(lǐng)域的加速滲透,市場(chǎng)對(duì)光源的品質(zhì)化需求也越來越高。在照明領(lǐng)域,目前實(shí)現(xiàn)全光譜照明被認(rèn)為是新一代白光LED照明的主導(dǎo)方向。在其他發(fā)光材料領(lǐng)域,近紅外探測(cè)器件是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn),在安防監(jiān)控、生物識(shí)別、食品醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。

據(jù)悉,我國(guó)的白光LED螢光粉國(guó)產(chǎn)化率已從2000年的不足5%提升至目前的約85%,但在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力與自我提升能力方面,我國(guó)企業(yè)與國(guó)外仍有一定的技術(shù)差距。

中國(guó)稀土功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀圖片

(四)稀土晶體材料領(lǐng)域

稀土晶體材料主要包括稀土鐳射晶體和稀土閃爍晶體兩大類,在國(guó)防軍工、尖端科學(xué)裝置、醫(yī)療、探測(cè)、安全檢查等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。近年來,正電子發(fā)射電腦斷層顯像(PET-CT)等高端醫(yī)療診斷設(shè)備發(fā)展迅速,對(duì)以矽酸釔鑥(LYSO)晶體為代表的高性能稀土閃爍晶體產(chǎn)生了強(qiáng)勁需求,以中國(guó)為代表的新興經(jīng)濟(jì)體未來的市場(chǎng)潛力尤為巨大。按照每百萬人1臺(tái)的擁有量計(jì)算,我國(guó)需新增約1000臺(tái)PET-CT設(shè)備,對(duì)稀土閃爍晶體的需求量將超過30億元。

(五)稀土催化材料領(lǐng)域

稀土催化材料廣泛應(yīng)用於環(huán)境和能源,進(jìn)而有效緩解我國(guó)稀土消費(fèi)失衡的問題。石油裂化催化劑和機(jī)動(dòng)車尾氣淨(jìng)化催化劑就是稀土催化材料用量最大的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,包括石油裂化催化劑、移動(dòng)源(機(jī)動(dòng)車、船舶、農(nóng)用機(jī)械等)尾氣淨(jìng)化催化劑、固定源(工業(yè)廢氣脫銷、天然氣燃燒、有機(jī)廢氣處理等)尾氣淨(jìng)化催化劑等。

與世界同類催化劑相比,國(guó)產(chǎn)裂化催化劑在使用性能上已達(dá)到相同水準(zhǔn)。但在機(jī)動(dòng)車尾氣淨(jìng)化催化劑、火電廠用高溫工業(yè)廢氣脫硝催化劑領(lǐng)域,如鈰鋯稀土儲(chǔ)氧材料、改性氧化鋁塗層等關(guān)鍵材料,大尺寸、超薄壁載體(>600目)規(guī)?;a(chǎn),以及系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)與裝備等方面,與國(guó)外先進(jìn)水準(zhǔn)仍有一定差距。

(六)高純稀土金屬及靶材領(lǐng)域

高純稀土金屬?gòu)V泛應(yīng)用於磁性材料、光功能材料、催化材料、儲(chǔ)氫材料、功能陶瓷材料、電子資訊用濺射靶材等領(lǐng)域。進(jìn)入20世紀(jì)末期,日礦金屬株式會(huì)社、東曹株式會(huì)社、霍尼韋爾國(guó)際公司等日本和歐美企業(yè)已經(jīng)由高純金屬的製備轉(zhuǎn)而進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和新材料應(yīng)用階段,為7nm以下高階制程積體電路、5G通信器件、大功率器件及智慧感測(cè)器件、固態(tài)記憶體等先進(jìn)電子資訊產(chǎn)品提供配套關(guān)鍵材料。世界知名的高純稀土金屬及靶材製造企業(yè)主要是日本東曹株式會(huì)社、美國(guó)霍尼韋爾國(guó)際公司等世界500強(qiáng)企業(yè)。我國(guó)高純稀土金屬及靶材製造企業(yè)主要包括有研稀土新材料股份有限公司、湖南稀土金屬材料研究院等,在技術(shù)創(chuàng)新、先進(jìn)裝備、前沿基礎(chǔ)研究等方面還存在差距。我國(guó)目前已突破超高純稀土金屬製備技術(shù),但距離實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,保障積體電路等電子資訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展還有一定的距離。

評(píng)論被關(guān)閉。

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