稀土是什么“土”,能让美国“吃土”么?-深度-知识分子

稀土是什么“土”,能让美国“吃土”么?

2019/06/06
导读
中美贸易摩擦升级以后,社会舆论和资本市场刮起了以金力永磁为风眼的“稀土永磁”反制旋风。

中美贸易摩擦升级以后,社会舆论和资本市场刮起了以金力永磁为风眼的“稀土永磁”反制旋风。五一之后,特朗普频繁出手,相继祭出关于3000亿美元商品的加征关税、将华为列入实体清单、要求包括Google在内的高科技公司切断与华为在产品及技术服务方面的合作等等手段。在中美两国交锋的过程中,美国咄咄逼人,但也露出了他们的破绽——独独将中国的稀土遗漏在征税名单之外。


5月20日,习总书记来到江西考察调研,首站就调研了金力永磁,并就推动稀土产业绿色可持续发展做出重要指示。其次工信部调研稀土,发改委喊出“如果有谁想利用我们出口稀土所制造的产品,反用于遏制打压中国的发展,中国人民都会不高兴”的强硬论调。稀土这张“王牌” (trump card)正式亮相。

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撰文 | yikoni

编辑 | 李研


稀土孰 “轻“孰”重”?

稀土(Rare Earth)是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。最早发现稀土的是芬兰化学家加多林(John Gadolin),于1794 年从一块形似沥青的重质矿石中分离出第一种稀土“元素”(钇土,即Y2O3),因为18 世纪发现的稀土矿物较少,当时只能用化学法制得少量不溶于水的氧化物,历史上习惯地把这种氧化物称为“土”,因而得名稀土。所以,以后不要把稀土理解成珍稀的“土”啦,稀土是一些金属氧化物的统称。

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17种稀土元素的发现时间(图源:Faculty of Chemistry and Technology in University of Split)


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,十七种稀土元素可以分为轻稀土及重稀土两组:

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。

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稀土在元素周期表中的位置


稀土-磁钢产品:高端制造的命门

稀土主要应用于石油、化工、冶金、纺织、陶瓷玻璃、永磁材料等领域,被誉为“工业味精”“工业维生素”和“新材料之母”,是珍贵的战略金属资源。稀土具有无法取代的优异磁、光、电性能,其用量少、作用大,已成为改进产品结构、提高科技含量和促进行业技术进步的重要元素。尤其是因为稀土在军事工业、航空航天等高科技甚至未来科技领域的不可或缺的作用,得到了世界各国重视。美国为了保护本国稀土资源,甚至一度停止本国的稀土开采,由此可见稀土的长期战略价值。而也正是因此,美国目前稀土材料完全依赖进口,使得其高端制造的命门暴露无疑。


具体说来,在稀土材料的下游消费中,永磁材料占下游消费的比重最大,为48%。尤其是钕铁硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特性,被广泛用于电子及航天工业和驱动风力发电机。占比其次为石油化工,为12%,用来制成分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强等优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程。再其次为玻璃陶瓷和液晶抛光,分别占比11%和8%。

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(资料来源:《稀土信息》)


我国抓住全球稀土供应的水龙头

我国稀土具有储量大、产量高、矿种齐全、开采与冶炼技术先进等特点。


首先,从储量上看,根据美国地质勘探局最新发布数据显示,全球稀土矿储量约为1.2亿吨,中国稀土矿储量约为4400万吨,占比36.7%。之后巴西和越南并列储量第二,都占18.3%,而美国稀土矿储量则只占1.2%。再从年产量上看,2018年世界稀土矿产量约为17万吨,中国产量为12万吨,占比70.6%,紧随之后的是澳大利亚和美国,占比11.8%和8.8%。中国以37%的储量,贡献了世界70%的产能,可见中国稀土在世界稀土产业中的地位。

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(数据来源:美国地质勘探局)

 

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(数据来源:美国地质勘探局)

 

我国不光稀土储量丰富,年产量大,且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位高及矿点分布合理等优势。我国轻稀土主要分布在内蒙古包头的白云鄂博矿区,其稀土储量占全国稀土总储量的83%以上,居世界第一,是我国轻稀土主要生产基地。而离子型中重稀土则主要分布在江西赣州、福建龙岩等南方地区,尤其是在南岭地区分布可观的离子吸附型中稀土、重稀土矿,易采、易提取,已成为我国重要的中、重稀土生产基地。

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全国主要稀土产业园区分布特征(蓝色代表国家级产业区)


特别值得一提的是,我国是不光是世界上第一大稀土储量国、开采国,也是第一大稀土冶炼分离国。由于这17种稀土元素化学性质相近,在矿物中又容易共生,所以他们的分离就成了一个难题。上世纪70年代,北京大学徐光宪先生率领团队对此课题开展研究。在徐光宪、李标国和严纯华等几代科学家的共同努力下,适用于各类稀土矿分离的串联萃取工艺被开发出来,并一直占据着世界领先地位。这一技术也带动了中国的稀土生产独霸全球。2018年,据安泰科数据,我国稀土分离产品产量占世界85.8%,是全球最大的稀土加工厂和全球最大的冶炼分离国家。

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世界主要稀土生产和消费国家


世界磁钢的半壁江山在中国

我国在稀土领域的下游应用上也积累了独有的优势。在稀土应用最多的永磁材料上,目前我国的钕铁硼产量已接近全球的90%,高端钕铁硼产量已接近全球总量的60%。经过多年的产业规划以及发展,我国已经深度参与世界稀土产业链中的每个环节,在上游开采与冶炼分离、下游材料加工都积累了技术优势。


钕铁硼(NdFeB)磁钢作为在稀土下游材料中应用最多的材料,值得单独拿出来好好讲一讲。钕铁硼是迄今为止磁性最强的永磁材料,磁力是铁氧体的3-5倍,同时稳定性与可控性更好。钕铁硼因其优异的性能广泛应用于新能源车、变频空调、节能电梯、磁悬浮列车、智能机器人、风力发电等领域,能大大缩小应用产品的体积,减轻产品的质量,并能提供更高的使用效率。尤其是随着新能源车和智能机器人的快速发展,钕铁硼将是未来磁材的主要发展方向。

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磁钢下游需求占比资料来源:marketline)


我国钕铁硼磁钢产业在世界范围内也是首屈一指,钕铁硼产量约占世界总产量的90%,高性能钕铁硼产量也占世界总产量的50%以上,而且在逐步攀升。由此可见,我国钕铁硼产量决定了全球供给趋势,有着举足轻重的地位。

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我国与世界钕铁硼产量及占比(资料来源:赛瑞研究)


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我国与世界高性能钕铁硼产量及占比资料来源:赛瑞研究


从世界主要高性能磁材生产企业来看,主要分布于中国、日本与德国。我国主要高性能钕铁硼磁材生产企业为中科三环、宁波韵升、英洛华、正海磁材、金力永磁等。这些企业的产能占据了世界产能的61%。可见我国不光在钕铁硼总产量上占据着优势,在高端钕铁硼领域也是稳占鳌头。

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(资料来源:wind )


产业发展的路上,“黑稀土”是那颗硌脚的沙子

我国虽然稀土资源丰富,但由于过去多年的大量出口,及猖獗的非法开采,稀土资源储量已经明显下降,尤其是中重稀土储量下降尤为惊人。因此,国家打击非法稀土的行动一直在进行中。据工信部《稀土行业发展规划(2016-2020年)》,在2011到2015年间,累计查处违法违规案件113起,捣毁非法采矿点14个,关闭生产企业28家,处罚贸易企业19家,查扣非法及走私稀土矿产品3.6万多吨,罚款2.3亿元。


而未来,国家也将持续加强稀土资源管理,加强国家对稀土资源勘查、开发、利用的统一规划,根据资源形势和市场需求,合理调控开采、生产总量,保障国家经济安全和长远发展需要。到2020年稀土年度开采量将控制在14万吨以内。严厉打击稀土生产违法违规行为,在开发中保护,在保护中开发。严格市场准入制度,除六家大型稀土企业集团外不再新增采矿权。

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(数据来源:《2018年第二批稀土开采、冶炼分离总量控制计划表(折稀土氧化物,吨) 》)


稀土能否用于反制美国呢?

5月28日,国家发改委在被问到中国的稀土资源出口会不会成为反制美国无端打压中国和中国企业的武器时,有关负责人发出了“如果谁想利用我们出口稀土所制造的产品,反用于遏制打压中国的发展,那么中国人民都会不高兴”的强硬信号。这一表态被视为中国可能会通过稀土对美国采取措施。


我们先看看外媒怎么看待这次中国的表态吧。外媒普遍认为美国很难承受中国的稀土反制。彭博社头条标题《中国稀土垄断,美国面对“摧毁性”打击风险》。其在文章写道,中国威胁在贸易战中使用其“占支配地位的稀土”,将可能给美国工业带来严重扰乱,美国从汽车到洗碗机到工业设备,很多制造商都会“挨饿”。


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BBC也发布文章对此评论,其标题一语双关:《稀土是中国与美国贸易战的“王牌”吗》,trump是特朗普,trump card又指王牌。其在文章中指出,中国如果执行对稀土的出口限制,将对美国价值几万亿的产业产生重大影响。


那么如果中国通过稀土对美国进行制裁,究竟会对美国产生什么样的影响呢?


根据美国地质勘探局2018年的数据,美国稀土储量为140万吨,占世界1.2%,似乎美国是一个缺乏稀土资源的国家。可是实际上,这是美国在2015年更新了矿产披露准则,变换了口径,使得储量数据锐减。按照之前口径,美国的稀土储量为1300万吨,占世界11.8%,也已经是世界稀土资源大国了。


美国虽然稀土储量丰富,但内部发展极不平衡,重开采而轻冶炼分离,美国稀土产业链重建遥遥无期,虽然美国国内的芒廷帕斯矿已经复产,但其冶炼厂至今仍未启动,大量稀土金属矿目前主要是出口,冶炼分离产品要全部依赖国外,特别是中国的供给。


根据安泰科数据,2018年1-11 月,美国从中国进口稀土冶炼分离产品共计 11951.7 吨,占中国出口的全部稀土冶炼产品的29.3%,从 2015 年 至 2017 年,美国对稀土冶炼分离产品年度平均需求为 12702 吨,可见美国从中国进口的冶炼分离产品占了全国需求的 90%以上。


如果中国对美国采取稀土产品出口限额,将在很大程度上影响美国下游制造企业,从电子产品到飞机制造等众多需要稀土的经济领域都将受到极大冲击。虽然美国也从爱沙尼亚、法国和日本进口稀土产品,但这三个国家的稀土矿石也来自中国;美国本国的稀土矿产,也需要将矿石运到中国加工; 美国还可以从马来西亚进口稀土,但其产量不够。即使美国开始重新建立自己的稀土加工企业,但是重建产业链却需要很长的时间。


因此,如果中国对美国采取稀土管制,即使没法让整个美国“吃土”,也至少会让其核心工业“挨饿”一阵子了。


主要参考资料

[1] 亚洲金属网-金属百科 http://baike.asianmetal.cn/metal/re/re.shtml

[2] 百度百科 https://baike.baidu.com/item/稀土

[3] Are rare earth minerals China's trump card in its trade war with US? https://www.bbc.com/news/world-asia-48366074

[4] U.S. Risks ‘Devastating’ Blow From China’s Rare Earths Monopoly https://www.bloomberg.com/news/articles/2019-05-29/u-s-risks-devastating-blow-from-china-s-rare-earths-monopoly

[5] 储量一年下降9成,美国的稀土去哪了? http://finance.ifeng.com/c/7n2peGMCKVa

[6] 工信部《稀土行业发展规划(2016-2020年)》

[7] 20190522-招商证券-稀土行业点评:我国稀土的战略地位几何?

[8] 20170718-长城证券-钕铁硼:磁材明日之星,稀土弹性标的


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