中國稀土功能材料的發展現狀

中國是世界稀土資源儲量大國，據探測全球稀土資源總儲量約為1.2×10^8t，其中我國儲量達到4.4×10^7t，占比約為37.8%，是世界最大的稀土礦生產國。2019年全球稀土礦產量為2.1×10^5 t，其中，我國的稀土礦產量達到1.32×10^5 t，約占全球稀土礦產量的63%。

我國是具有完整獨立工業體系的稀土產業化國家，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，下游的稀土新材料以及應用的全部產業鏈。2018年中國稀土產業鏈產值約為900億元，其中稀土功能材料占比為56%，產值約為500億元，冶煉分離占比為27%，產值約為250億元。其中，稀土永磁材料占比最高，為75%，產值約為375億元；催化材料占比為20%，產值約為100億元。從稀土功能材料在我國的稀土消費結構來看，稀土永磁材料受益於新能源汽車和電子工業等領域的高速發展，在消費結構中的占比最高超過40%；冶金和機械、石油化工、玻璃陶瓷占比分別為12%、9%和8%，儲氫材料和發光材料各占比約7%；催化材料、拋光材料和農業輕紡各占5%。

 （一）稀土冶煉分離領域

1988年，我國稀土產量超過了美國，成為世界第一稀土生產國。我國稀土冶煉分離水準全球領先並延續至今，控制著高純單一稀土的全球市場。目前，我國稀土冶煉分離企業主要有：北方稀土高科技有限責任公司（集團）、中國南方稀土集團有限公司、廣東省稀土產業集團有限公司、中國稀有稀土股份有限公司、五礦稀土集團有限公司、廈門鎢業股份有限公司。國外的稀土冶煉分離項目主要有美國鉬公司的MountainPass項目、澳大利亞Lynas在馬來西亞關丹的冶煉分離專案、比利時索爾維集團（Solvay）專案等。

（二）稀土永磁材料領域

稀土永磁材料是國防工業領域不可替代的關鍵原材料，也是稀土消耗量最大的應用領域。自2000年以後，我國稀土永磁材料應用的產業規模不斷擴大，燒結釹鐵硼磁體毛坯產量由“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，占全球產量的85%以上；釤鈷永磁材料的產量為2400t，占全球產量的80%以上。

燒結釹鐵硼磁體在風力發電、混合動力和電動汽車等新能源汽車、節能家電、工業機器人、高速和磁懸浮列車等高新技術行業中得到廣泛發展。我國在高性能稀土永磁材料、重稀土減量化技術、高豐度稀土永磁材料的平衡利用和磁體回收利用技術等領域都接近世界同行先進水準。

不過，我國的稀土永磁材料產品，目前還無法滿足高檔機器人、第五代移動通信技術（5G）、光刻機等新興產業對高端永磁體的技術需求。同時，在整個稀土永磁材料的核心智慧財產權、熱壓\熱變形、晶粒細化等最先進的製備技術及連續化智慧化裝備等領域，仍然同美國、日本等發達國家存在不小的差距。

（三）稀土發光材料領域

隨著半導體材料在照明、顯示和資訊探測領域的加速滲透，市場對光源的品質化需求也越來越高。在照明領域，目前實現全光譜照明被認為是新一代白光LED照明的主導方向。在其他發光材料領域，近紅外探測器件是物聯網的重要組成部分，已成為全球關注的焦點，在安防監控、生物識別、食品醫療檢測等領域具有很大的應用前景。

據悉，我國的白光LED螢光粉國產化率已從2000年的不足5%提升至目前的約85%，但在創新驅動力與自我提升能力方面，我國企業與國外仍有一定的技術差距。

（四）稀土晶體材料領域

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，在國防軍工、尖端科學裝置、醫療、探測、安全檢查等領域具有廣泛應用。近年來，正電子發射電腦斷層顯像（PET-CT）等高端醫療診斷設備發展迅速，對以矽酸釔鑥（LYSO）晶體為代表的高性能稀土閃爍晶體產生了強勁需求，以中國為代表的新興經濟體未來的市場潛力尤為巨大。按照每百萬人1台的擁有量計算，我國需新增約1000台PET-CT設備，對稀土閃爍晶體的需求量將超過30億元。

（五）稀土催化材料領域

稀土催化材料廣泛應用於環境和能源，進而有效緩解我國稀土消費失衡的問題。石油裂化催化劑和機動車尾氣淨化催化劑就是稀土催化材料用量最大的兩個應用領域，包括石油裂化催化劑、移動源（機動車、船舶、農用機械等）尾氣淨化催化劑、固定源（工業廢氣脫銷、天然氣燃燒、有機廢氣處理等）尾氣淨化催化劑等。

與世界同類催化劑相比，國產裂化催化劑在使用性能上已達到相同水準。但在機動車尾氣淨化催化劑、火電廠用高溫工業廢氣脫硝催化劑領域，如鈰鋯稀土儲氧材料、改性氧化鋁塗層等關鍵材料，大尺寸、超薄壁載體（>600目）規模化生產，以及系統集成關鍵技術與裝備等方面，與國外先進水準仍有一定差距。

（六）高純稀土金屬及靶材領域

高純稀土金屬廣泛應用於磁性材料、光功能材料、催化材料、儲氫材料、功能陶瓷材料、電子資訊用濺射靶材等領域。進入20世紀末期，日礦金屬株式會社、東曹株式會社、霍尼韋爾國際公司等日本和歐美企業已經由高純金屬的製備轉而進入產業化開發和新材料應用階段，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器件、固態記憶體等先進電子資訊產品提供配套關鍵材料。世界知名的高純稀土金屬及靶材製造企業主要是日本東曹株式會社、美國霍尼韋爾國際公司等世界500強企業。我國高純稀土金屬及靶材製造企業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，在技術創新、先進裝備、前沿基礎研究等方面還存在差距。我國目前已突破超高純稀土金屬製備技術，但距離實現產業化，保障積體電路等電子資訊產業發展還有一定的距離。

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