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行业动态
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“战略价值高”为何能成为稀有金属产业的突出特点?
发布时间 : 2023-05-27 浏览次数 : 1216



稀有金属主要指那些在自然界中含量较小、分布稀散或难以从原料中提取以及研究和使用较晚的金属。比较常用的有钨、钼、锡、锑、钴、锂、铟、铋、锗、镓、钽、铌、锆、铪和稀土等。


它们具有耐高温、抗腐蚀、强度高,以及高电导和高热导等特殊物理、化学性能,在电子信息、新能源、节能环保等战略性新兴产业、国防科技工业和高端装备制造业等领域具有不可替代的作用。总的来说,稀有金属产业有三个方面的突出特点。


产业规模小

大部分稀有金属是以改性材料的形式应用于功能材料和终端器件,因此产量和消费量都较小。据统计,我国稀有金属各品种在采选和冶炼环节的产值基本都低于 1000 亿元人民币,产值规模远低于铜铝铅锌等大金属品种。


由于产业规模小,稀有金属容易被市场游资炒作,造成价格大起大落,近年来锂、钴、铟、锗、镓以及稀土等品种表现较为明显。


战略价值高

稀有金属品种多、应用广泛,在一些国防军工及高科技领域必不可少,因此战略价值很高。


例如,稀土已经成为新能源汽车、人工智能和武器装备等诸多高端领域的关键材料 ;钴大量应用于新能源电池、高温合金、硬质合金和陶瓷催化等领域 ;锗因其优异的红外测温性能,是制作红外测温枪的首选材料,在疫情当中帮助医护人员快速鉴别发烧群体,极大地提高了工作效率。


因此,稀有金属矿产成为各国利益争夺的焦点,美国将稀土等多种稀有金属列入“关键矿物清单”,欧盟制定的“关键原材料名单”收录了大量稀有金属品种,日本储备了大量战略稀有金属。


应用潜力大

多数稀有金属的发现利用都落后于钢铁和铜铝等大金属,其认知和基础研究仍处于探索阶段,仍具有重大发展潜力和应用前景,能够带动的产业规模和消费市场巨大。


以锂和钴为例,近年来新能源电池技术的突破和国家政策的引导,极大地促进了锂离子电池材料的发展,锂及相关产业的产值规模、创新成果、资源价值都出现跨越式增长,使得锂、钴成为全球关注的热点稀有金属品种 ;镓、铟、锗是第二代、第三代半导体材料的关键原料,在 5G、激光、红外等领域的应用正快速增长 ;稀土也因为应用领域广泛,在军工和高科技中的重要作用和应用前景受到格外关注。


因此,看待稀有金属,一定要用发展的眼光,要具有前瞻性和预判性。



当前我国稀有金属产业的问题


一是产业集中趋势明显,重复竞争仍然严重。通过多年发展,我国稀有金属产业集中度明显提高,初步形成了区域聚集的发展态势。例如,江西、湖南、福建三省 APT(仲钨酸铵)产量占全国的 81%,河南、陕西、黑龙江三省钼精矿产量约占全国 71%,云南、湖南、广西、江西、内蒙古五省区的锡矿产量全国占比近 100% ;湖南、广西、云南、贵州四省区的锑冶炼产能约占全国的 90%。


但与此同时,我国过往粗放式发展造成一些地方、企业仍然存在盲目扩张产能和做大规模的惯性思维,导致一些区域矿山开采和冶炼企业众多,区域竞争趋于激烈,稀有金属资源开发压力持续高企,资源无序开发、中低端产品过剩和重复竞争现象仍然严重。


二是资源总量位居第一,对外依赖持续上升。我国是全球最大的稀有金属资源国,部分品种具有较大资源优势,例如钨、钼、锡、锑和稀土都属于我国的优势资源,全球储量位居第一。


但经过多年的持续性开采,锡和锑资源储量下降较快,原料对外依存度逐步上升 ;稀土因国内结构性供应矛盾,进口量也在大幅增长。


此外,我国不少稀有金属短缺资源严重依赖进口,例如钴、钽铌、锆铪等几乎完全依赖国外进口,锂资源储量虽然相对较高,但受品位和地理位置等因素影响,经济可采性较差,目前主要依靠从澳大利亚进口,均存在一定的供应风险。


三是全球市场占有率高,初级产品供过于求。通过多年努力,我国已成为全球最大的稀有金属生产国,钨、钼、锡、锑等冶炼产品的产量和消费量都位居世界首位,扭转了最初以开采和出口稀有金属矿产原料为主的不利局面,出口产品转为以生产金属、金属氧化物、金属盐类和各种型材等冶炼和初级加工产品为主。


但我国稀有金属初级产品总体过剩,部分中低端产品出现了长期供过于求的局面。钨、钼、锡、锑产量都普遍高于消费量,即便是锂、钴、钽铌、锆铪等对外依存度较高的稀有金属品种,我国通过利用国外资源,生产的冶炼和初级加工产品产量依然远远高于其他国家。


由于国内产量高于消费量,多数稀有金属都需要通过出口来消化,使我国成为全球稀有金属第一大出口国,尤其是钨、锑、锂、铟、镓等稀有金属产品对出口市场的依赖度都较高。


四是选冶水平国际领先,关键创新仍然滞后。我国近些年在稀有金属高效选冶方面的技术创新和成果转化领先全球,白钨选冶技术、钼精矿焙烧多膛炉、锡澳斯麦特熔炼技术、锑金(汞)共伴生矿复杂采选冶炼分离技术、稀土第三代酸法冶炼工艺和串级萃取技术、稀散金属自动控制连续冶金系统和高选择性吸萃富集技术的应用,极大提升了稀有金属资源开发利用水平,冶炼生产水平已经位居世界前列。


但与发达国家相比,我国稀有金属行业在基础研究和原始创新方面的积累差距较大,对矿产开发、绿色冶炼、金属特性、材料制备等相关基础理论研究不够深入,一些科学原理认识不够透彻,总体上仍处于“大部分基础研究和装备自动化跟跑,少部分工艺技术并跑”的阶段,产业整体创新能力仍然不强,对行业高质量发展的支撑能力不足。


例如高端硬质合金、稀土永磁材料的研发专利和生产技术主要掌握在欧美等国家手中 ;高性能、高精度的高档硬质合金数控刀片和高端稀土永磁体等高附加值产品生产技术,以及真空压力烧结炉、分析检测设备、智能制造设备等生产高端硬质合金、稀土永磁材料的核心装备还不能生产。


钽基、铌基耐高温高端应用的超合金制备技术非常薄弱。探测器级13N 高纯锗晶体尚未研制成功。


五是材料产品总体充沛,高端产品差距较大。我国已具备了大多数稀有稀土功能材料的批量化生产能力,硬质合金占钨消费的占比已经达到 60% 左右,锡焊料占锡消费占比约为 51%,锂和钴在电池领域的消费比例也分别接近 70%及以上。


但我国高性能锡焊料、高性能阻燃材料、高品质硬质合金及刀具、高端ITO 靶材、机器人伺服电机用永磁材料、国六机动车尾气净化催化剂、激光器用纯度高于 6N 稀土化合物、丁基锂和电池级金属锂等材料仍然主要依靠国外进口 ;6 英寸锗单晶片和半绝缘砷化镓单晶片产业化还处于空白或起步阶段,尚未研制出探测器级 13N 高纯锗晶体;封装领域应用的预成型锡焊料,以及锡焊料配套用焊剂等产品远落后于国外。


由于高端产品落后,不仅使我国材料产业在国际产业链分工中获得的利润明显偏低,同时也导致“卡脖子”产业安全问题,急需通过技术创新来实现国产化突破。六是绿色发展进步明显,整体水平仍待提升。


近年来,我国稀有金属行业绿色开采、生产和综合利用水平极大提升。钨矿山企业先后有 26 家被自然资源部列入国家级绿色矿山试点单位。钼行业突破了低品位高钼白钨矿综合利用技术难题,基本实现了废水和废渣零排放。


锡企业积极改造脱硫塔,二氧化硫排放标准均达到或优于国家标准。锑行业不断完善绿色生态标准体系建设,积极推动提升企业节能减排降耗水平。


冶炼多金属废酸资源化技术取得突破,实现大规模废酸中多金属的直接回收及酸回用,危废产生量较国际现行方法削减 90% 以上。电子废弃物绿色循环关键技术开发成功,仅荆门格林美公司一家企业,近 3 年就回收处理电子废弃物2000 多万台。


但总的来看,长期的矿产资源开采、冶炼生产累积的重金属污染问题,导致部分区域的生态压力过大,近年来陆续出现了一些稀有金属及重有色金属相关的环境事件,对生态环境和居民健康构成了严重威胁,也对行业发展环境造成了严重影响。


当前我国有色金属消费已经由年均 10% 以上的增长速度回落到个位数,支撑产量持续、快速增长的因素不复存在。


在这种背景下,粗放型发展模式难以为继,集约型发展模式尚有待建立,产业转型发展的任务仍然十分艰巨。“生态账”“环境账”是本政治账,必须算清、算好。


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