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中美博弈的新抓手是稀土永磁?

珍贵”的稀土

稀土是元素周期表中17种镧系元素的总称。

在地壳中,稀土元素的克拉克值不算低,但稀土元素却不易富集成矿。在世界上,稀土矿产地理分布很不均匀,具有经济开采价值的稀土资源量很少。而中国是世界稀土资源较为丰富的国家,稀土资源储量位居世界首位。

更重要的是,稀土因其独特的物理化学性质,广泛应用于新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等领域,是现代工业中不可或缺的重要元素。素有“工业维生素”、“工业黄金”、“新材料之母”等称号。

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图:稀土资源应用广泛

工业上,稀土是“维生素”。在荧光、磁性、激光、光纤通信、贮氢能源、超导等材料领域有着不可替代的作用。

军事上,稀土是“核心”。目前几乎所有高科技武器都有稀土的身影,且稀土材料常常位于高科技武器的核心部位。

生活中,稀士“无处不在”。手机屏、LED、电脑、数码相机都离不开稀土材料。

据说,当今世界每出现四种新技术,其中之一必与稀土有关。在1965年之前,稀土元素的需求很少,但自第一台彩电使用钠来制作彩色图像后,稀土的需求开始指数级增长。

根据《中国的稀土状况与政策》白皮书,中国拥有较为丰富的稀土资源,2012年,中国的稀土储量约占世界总储量的23%。中国稀土行业的快速发展为全球稀土供应作出了重要贡献——2012年,中国以23%的稀土资源承担了世界90%以上的市场供应。

“中东有石油,中国有稀土”是业界一个普遍的说法。中囯是唯一能够提供全部17种稀土金属的国家,特别是军事用途突出的重稀土,中国占有的份额更多。

中国地质大学教授徐广平等人在一份论文中指出,2016年全球稀土矿产资源储量约有12000万吨,截至2016年底,中国稀土资源储量4400万吨,占世界稀土资源总储量的37%。

2017年,中国稀土产量在全球市场中占比达到了81%。有许多专家指出,中国是当今世界稀土市场供给品种最全、供给量最大的国家。

据统计,2015-2017年,国际稀土市场年平均供给量17.7万吨左右。2017年世界稀土资源市场供给量为17.8万吨,其中,中国年供给量约16万吨,占世界市场供给量的90%。

可以说中国承担了世界市场对稀土的大部分需求。

稀土元素是元素周期表中15种镧系元素以及钪、钇等17种元素的总称。它们在材料、冶金等行业具有难以替代的作用,因而有“工业维生素”之称,是具有战略意义的优势矿产资源之一。

根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为二组:

轻稀土包括:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕。

重稀土包括:钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。


全球稀土分布

2016年全球稀土矿产资源储量约1.2亿吨,其中中国、巴西、独联体和印度稀土储量最大,分别占比36.7%、18.3%、15.8%和5.8%。全球现有储量绝大部分为轻稀土,占比约99%;中重稀土较少,2015年全球已探明中重稀土储量约131万吨,占所有稀土储量比例约1%,其中中国储量约52.9万吨,占全球比例为40.4%,其余资源分布于美国、澳大利亚和印度,占比分别为22%、18%和13%。我国轻稀土储量和中重稀土储量均为全球最大。


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全球稀土矿产储量分布(2016年)

2016年全球主要国家稀土矿产量排名前5的分别为中国(10.5万吨,中国数据不包括“黑稀土”)、澳大利亚(1.4万吨)、俄罗斯(0.3万吨)、印度(0.2万吨)和巴西(0.1万吨),占比分别为83.3%、11.1%、2.4%、1.4%和0.9%。海外稀土产量规模较小,2011年之前海外稀土产量在4万吨左右,2011年以来产量维持在2万吨左右,产量下降明显,主要原因在于部分国家因稀土开采、冶炼过程中环境污染太大而关闭本国矿山,因此短期内扩产可能性不大,未来增长空间有限。

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主要国家稀土矿产量占比(2016)


我国稀土分布

中国是名副其实的世界稀土资源较大的国家之一,已探明的稀土资源量约6588万吨。中国稀土资源不但储量丰富,而且还具有矿种和稀土元素齐全、谭老师地理工作室综合整理稀土品位及矿点分布合理等优势,为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。中国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型单一、分布面广而相对集中。

稀土矿成矿区带

地质工作者已在全国三分之二以上的省(区)发现上千处矿床、矿点和矿化产地,除内蒙古包头的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外,山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现,但是资源量要比矿化集中富集区少得多。

稀土矿产地

全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。

中美博弈的抓手——稀土永磁

1.什么是稀土永磁

稀土家族是来自镧系的15个元素,加上与镧系相关密切的钪和钇共17种元素。它们是:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。其中一个重要的功用就是永磁,所谓永磁并不是可以永远都保持原始磁性的状态而不改变,只是其磁性相对比较稳定,衰减周期相对比较漫长,故称稀土永磁。

2. 稀土永磁的用途

金属钕的最大作用是作为钕铁硼永磁材料钕铁硼永磁体的问世,为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高,被称作当代“永磁之王”,以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。

不仅仅如此,稀土还有许多神奇功用:

由于特殊的原子结构,稀土家族的成员非常活泼,个个身手不凡,魔力无边。它们与其他元素结合,便可组成品类繁多、功能千变万化、用途各异的新型材料,且性能翻番提高,被称作当代的“工业味精”。

 如:在超音速飞机中应用含稀土的合金,可在400℃以下长期工作,它是现今高温性能最好的合金之一,其持久强度比一般铝合金可提高1~2倍。

钢中加入稀土后,制成的薄料横向冲击韧性提高50%以上,耐腐蚀性能提高60%,而每吨钢只要加稀土300克。

 稀土添加在酸性纺织染料中,可以提高上染率、调整染料和纤维的亲和力、提高染色牢度、改善纤维的色泽、外观质量及手感柔软度、并可节约染料及减少环境污染和减轻劳动强度等。

稀土元素可以提高植物的叶绿素含量、增强光合作用、促进根系的发育和对养分的吸收。

稀土元素还能促进种子萌发、促进幼苗生长,还具有使作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。

 用稀土钷作热源,可为真空探测和人造卫星提供辅助能量。

钷电池可作为导弹制导仪器及钟表的电源,此种电池体积小,能连续使用数年之久。

在今天的世界上,无论是航天、航空、军事等高科技领域,还是人们的日常生活用品,无论工业、农牧业、还是化学、生物学、医药,稀土的应用及其作用几乎是无所不在,无所不能。

3.稀土永磁是中美博弈的抓手之一

中国稀土永磁产量占全球90%以上。美国对稀土磁铁的需求十分旺盛,且需求量逐步增加。至今,美国有近三分之二的稀土磁铁供应来自中国。美国需求量大,究其原因,主要是稀土磁铁被广泛应用于各项器具上,例如真空吸尘器、车辆以及珠宝扣,等等。更重要的是,稀土磁铁是许多军用武器中必不可少的材料,美国国防“没有现成途径”来打破其对中国稀土供应的依赖,特别是重稀土产品。

近年来中美贸易摩擦持续不断,而中国至今为止仍然没有亮稀土底牌,但如果美国对我国高端芯片完全断供,中国很可能动用稀土武器。

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