中国稀土之钕,中国工业的瑰宝,美国怎样禁

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中东有石油,中国有稀土。

说起资源界的“国宝”,稀土当之无愧。

所谓稀土,可不是字面意义上的“稀有的土”,而是化学周期表中15种镧系元素,再加上钪、钇,共17种金属元素的总称。

稀土素有“工业黄金”的美称,近些年来,随着高新科技产业的不断发展,工业领域以及军工领域对稀土的需求更是与日俱增,一经开采便供不应求。

而在众多的稀土元素中,排行第4的钕元素因为适应性强且用途广泛最为出名,人们亲切地称之为“四姑娘”。

更难能可贵的是,我国拥有世界最大的稀土矿,也是钕元素的主要产地之一。

那么,“四姑娘”钕元素到底有多珍贵,多厉害?

另外,我们到底能不能凭借稀土这一“国宝”卡住美国的脖子呢?

这期,笔者就带大家一起来了解一下这一独具魅力的工业瑰宝。

“四姑娘”钕元素

为何被称为工业瑰宝?

人们之所以称钕元素之为“四姑娘”,主要是因为它和硝酸反应可以生成一种粉红色(女性都比较喜欢这种颜色)的化合物,加上其在镧系家族中排行第4,于是,“四姑娘”的美名便这样叫开了。

“四姑娘”具有非常独特的化学性能,最大的应用就是可以制造出性能优良的磁铁——钕铁硼磁铁,这是目前世界上已经发现的磁性最强的永磁铁,不仅具有极其强大的矫顽力和高度稳定性,而且比一般磁铁的质量更轻、体积更小。

(钕铁硼磁材产品)

这就使得它的用途相当广泛。

下面我们就举几个现实生活中的例子,来深入了解一下它的厉害之处:

中国高铁之所以快,离不开钕铁硼磁铁

近些年来,中国高铁的发展速度之快是有目共睹的,可以说是已经成为一张“国之名片”。

这在很大程度上得益于稀土钕铁硼永磁同步电机的应用,这种电动机能带来安静、高速且强劲澎湃的动力,使得我国的高铁的速度不仅得到了质的飞跃,而且还更加高效节能。

有数据显示,我国高铁所使用的电机比传统电机能节约25%以上的电能。

钕铁硼磁铁,助力我国向新能源汽车转型

鉴于石油资源紧缺的压力以及环保的需求,电动汽车被认为是取代燃油汽车的最佳选项。

然而电动汽车要想得到与燃油汽车一样的性能,就要求电动机转速快、动力强劲且节能省电,钕铁硼磁铁这时就发挥了很重要的作用。比如我国比亚迪公司新生产的“比亚迪汉”汽车,百公里加速已经做到了3.9秒,而特斯拉Roadster百公里加速只需1.9秒,这样的成绩,燃油车是很难实现的。

有不少观点认为:随着新能源汽车市场的放量,未来对高性能钕铁硼磁铁的需求,可能呈现井喷式增长态势。

除了在高铁、新能源汽车领域以外,钕铁硼磁铁在风力发电、地铁、机器人、医疗器械、航空航天、小家电等各个领域都有着非常广泛的应用。

另外值得指出的是,稀土元素在军工领域也能发挥非常重要的作用。比如美军的F-22战斗机的发动机,以及它轻而坚固的机身等等,都有赖于稀土。

再比如上个世纪美苏冷战时期,美军的“爱国者”导弹之所以能拦截苏联的“飞毛腿”导弹,很大一部分原因是在制导系统中加入了3公斤多的钐钴磁体和钕铁硼磁体,用于电子束聚焦。

不过,俗话说“巧妇难为无米之炊”,要想制造出钕铁硼磁铁,当然离不开钕元素这一原材料的支持,而我国又是全球钕铁硼稀土永磁材料的主要生产地。

所以,综上所述,“四姑娘”当之无愧是工业界的瑰宝,军工界的核心,当然也是我们的“国宝”。

(美军F-22隐身战机)

在稀土产业链中

中国也有不足之处?

钕元素是工业界的瑰宝、军工界的核心没错,尤其在如今高速发展的高科技时代,更是占据着举足轻重的地位。

然而,要想制造出性能优异的钕铁硼磁铁,却不是一件容易的事。

首先,稀土元素属于活泼金属,加工过程中特别容易被氧化,一旦氧化,失去磁性的钕铁硼磁铁,也就失去了它的使用价值。

其次,钕铁硼磁铁还很容易因为受热而消磁。为了让它保持磁性,一般的做法是添加一定量的镝元素或铽元素,这两个元素属于稀土元素的老九和老十,不仅非常珍贵,而且加工工艺也很复杂(目前在这方面日本和美国比较领先)。

多年以来,在钕铁硼磁铁加工工艺方面,中国虽然已经积累了不少的经验,但是仍然存在不少问题。

目前世界上有3种主流的加工技术,按照技术难度从低到高的次序分别是烧结钕铁硼技术、粘结钕铁硼技术,以及热压/热变形钕铁硼技术。

其中,我国占据较明显优势的是烧结钕铁硼技术,产量非常大,出口量也较多,但是恶性竞争状况比较突出。而在技术难度较大的粘结钕铁硼技术方面,中国表面上看起来虽然也占据着70-80%的产量,但是输出这些产量的,其实以合资公司居多,而且很大一部分的技术专利,都被美、日、欧所掌握着。

而最为高端的热压/热变形钕铁硼技术,美国的麦格昆磁公司是其原材料快淬磁粉的唯一供应商,日本大同电子公司则是最大的MQ-Ⅲ磁体的生产商,中国还处于入门阶段。

由此可见,在钕铁硼磁铁产业链上,中国虽然是稀土储备量最多、钕铁硼磁铁产量最多的国家,但是并不是技术垄断的国家。

关于这一点,我们必须要正视。

手握稀土资源

中国到底能不能卡住美国的“脖子”?

与美日相比,虽然我们的加工技术有一定的差距,但是毕竟我国有着丰富的稀土资源。那么,我们到底可不可以通过断供原材料的方式,来卡住美国的“脖子”呢?

答案是可以的。

不过要想实现这一目标,需要一定时间的力量积蓄,以及政策管控的配合。

技术突破+专利保护

事实上,据相关资料显示,全世界现有的稀土可开采近年,这也就是说,世界范围内的稀土,其实并没有那么稀缺。

中国有稀土,美国也有稀土(只不过他们这些年不怎么去开采罢了),而且世界上很多国家都有稀土。

中国对全球稀土的影响力,其实更多地集中于产量而非储量上。

上面我们也提到了,在钕铁硼磁铁加工工艺方面,中国的优势主要是产量大,但主要集中在低端产业链上。一些高端加工工艺并不完善,不少专利还被美日所控制着。

这也是我们虽然掌握着丰富的稀土资源,却无法进行垄断的主要原因之一。

鉴于此,就迫切需要我们继续加油,加大对稀土领域高端加工工艺的研发力度,尽快摆脱对美日欧相关技术的依赖。当然,更重要的一点,还要注意对专利进行严加保护。

政策管控

很多人应该都听过这样一句话:“中国的稀土战略资源,没有看到‘稀’的珍贵,反而是卖出了‘土’的价格”。

导致我国宝贵的战略资源浪费掉的主要原因,跟早期稀土产业粗放式开发管理模式有着很大的关系。

年,“中国稀土之父”徐光宪院士带领他的团队研究出了串级萃取分离技术后,抱着降低中小企业的门槛的初衷,没有申请专利保护,然而却没成想间接导致了涌入稀土行业的企业越来越多,并带来了相互杀价的恶性竞争局面,致使稀土价格一降再降,最终卖成了“白菜价”。

直到年,才引起了相关部门的重视,在稀土出口方面采取了提高关税,实行严格的配额管理制度等一系列措施后,才让稀土的价格开始回升。

中国对稀土出口施行管控以后,一度遭到了美、日、欧的强烈不满,年3月,他们联合向WTO发起诉讼,抨击中国限制稀土出口,对稀土加征关税的做法违法了入世承诺,且对各国高端产业产生了巨大的冲击。

然而事实上却是这些国家薅羊毛太久了,中国收紧稀土出口政策后影响到了它们的利益,它们才会反咬一口。

近些年来,经过我们的不断努力,尤其是年稀土行业发展的十三五规划正式出台并严格实施以后,才让这种不公平现象有所改观,慢慢地,中国的稀土企业在市场定价上才有了一定的话语权。

不过,由于多年来的恶性竞争导致了很多的市场乱象,要想让我们宝贵的稀土卖出它该有的价格,并成为遏制美国的一把利剑,还需要很长一段时间的整合,以及相当大力度的政策管控。

稀土这张王牌

中国一定要用好

虽然在稀土领域,我们还需要相当长一段时间的整治,但是不可忽视的是,中国这些年来也在国际稀土市场上积蓄了很大的力量。

近二三十年来,由于中国的稀土出口量猛增(至年,中国的稀土出口量已比年翻了九倍,但价格却下降了55%以上),这就使得美、日、欧一些企业为了追求利润,逐渐放弃了在本土进行生产加工。

渐渐地,这些国外的企业对稀土的提炼和分离技术就越来越生疏(本来之前的“离子交换法”和“分级结晶法”,在难度和成本上均比不上徐光宪院士的串级萃取分离技术),然后,国外大批的稀土分离企业(甚至是多年的技术垄断企业)都不断停产或破产了。

这,也是造就中国如今稀土强国地位的重要原因之一。

随着时间的推移,国外的企业已逐渐失去了与中企进行竞争的优势。这一产量优势积蓄到一定的程度,就会形成一种难以抵挡的反制能力。

要知道,在美国进口的稀土中,有大约78%的比例都来自中国,一旦中国对其稀土供应采取措施,不仅是美国的电子产品会立刻受到影响,而且石油精炼甚至飞机引擎都将受到冲击。

事实上,美国方面也早已意识到了这一问题,早在特朗普政府时期,就不断强调要加快构建他们自己的稀土产业链,以摆脱对中国稀土的依赖。

年,由于美国洛马公司非法对台军售,中国坚决采取了反制措施进行应对。在中国宣布对洛马公司(美军F22战机的制造商)实施制裁后,美国方面更是加重了担忧。

然而,毕竟构建一套完整的稀土产业链需要一个相当长的过程,美国方面要想实现这一“伟大愿景”,需要打通技术、资金等多道难关。

总而言之,这是一场看不见硝烟的博弈,要想成为最终的胜利者,我们千万不能放松警惕,稀土这一张王牌一定要打好。



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