中国稀土功能材料的发展现状

中国是世界稀土资源储量大国，据探测全球稀土资源总储量约为1.2×10^8t，其中我国储量达到4.4×10^7t，占比约为37.8%，是世界最大的稀土矿生产国。2019年全球稀土矿产量为2.1×10^5 t，其中，我国的稀土矿产量达到1.32×10^5 t，约占全球稀土矿产量的63%。

我国是具有完整独立工业体系的稀土产业化国家，涵盖从上游的选矿，中游的冶炼分离、氧化物和稀土金属生产，下游的稀土新材料以及应用的全部产业链。2018年中国稀土产业链产值约为900亿元，其中稀土功能材料占比为56%，产值约为500亿元，冶炼分离占比为27%，产值约为250亿元。其中，稀土永磁材料占比最高，为75%，产值约为375亿元；催化材料占比为20%，产值约为100亿元。从稀土功能材料在我国的稀土消费结构来看，稀土永磁材料受益于新能源汽车和电子工业等领域的高速发展，在消费结构中的占比最高超过40%；冶金和机械、石油化工、玻璃陶瓷占比分别为12%、9%和8%，储氢材料和发光材料各占比约7%；催化材料、抛光材料和农业轻纺各占5%。

 （一）稀土冶炼分离领域

1988年，我国稀土产量超过了美国，成为世界第一稀土生产国。我国稀土冶炼分离水平全球领先并延续至今，控制着高纯单一稀土的全球市场。目前，我国稀土冶炼分离企业主要有：北方稀土高科技有限责任公司（集团）、中国南方稀土集团有限公司、广东省稀土产业集团有限公司、中国稀有稀土股份有限公司、五矿稀土集团有限公司、厦门钨业股份有限公司。国外的稀土冶炼分离项目主要有美国钼公司的MountainPass项目、澳大利亚Lynas在马来西亚关丹的冶炼分离项目、比利时索尔维集团（Solvay）项目等。

（二）稀土永磁材料领域

稀土永磁材料是国防工业领域不可替代的关键原材料，也是稀土消耗量最大的应用领域。自2000年以后，我国稀土永磁材料应用的产业规模不断扩大，烧结钕铁硼磁体毛坯产量由“十二五”初期的8×10^4t增加到2019年的1.8×10^5t，增幅超过1倍，占全球产量的85%以上；钐钴永磁材料的产量为2400t，占全球产量的80%以上。

烧结钕铁硼磁体在风力发电、混合动力和电动汽车等新能源汽车、节能家电、工业机器人、高速和磁悬浮列车等高新技术行业中得到广泛发展。我国在高性能稀土永磁材料、重稀土减量化技术、高丰度稀土永磁材料的平衡利用和磁体回收利用技术等领域都接近世界同行先进水平。

不过，我国的稀土永磁材料产品，目前还无法满足高档机器人、第五代移动通信技术（5G）、光刻机等新兴产业对高端永磁体的技术需求。同时，在整个稀土永磁材料的核心知识产权、热压\热变形、晶粒细化等最先进的制备技术及连续化智能化装备等领域，仍然同美国、日本等发达国家存在不小的差距。

（三）稀土发光材料领域

随着半导体材料在照明、显示和信息探测领域的加速渗透，市场对光源的品质化需求也越来越高。在照明领域，目前实现全光谱照明被认为是新一代白光LED照明的主导方向。在其他发光材料领域，近红外探测器件是物联网的重要组成部分，已成为全球关注的焦点，在安防监控、生物识别、食品医疗检测等领域具有很大的应用前景。

据悉，我国的白光LED荧光粉国产化率已从2000年的不足5%提升至目前的约85%，但在创新驱动力与自我提升能力方面，我国企业与国外仍有一定的技术差距。

（四）稀土晶体材料领域

稀土晶体材料主要包括稀土激光晶体和稀土闪烁晶体两大类，在国防军工、尖端科学装置、医疗、探测、安全检查等领域具有广泛应用。近年来，正电子发射计算机断层显像（PET-CT）等高端医疗诊断设备发展迅速，对以硅酸钇镥（LYSO）晶体为代表的高性能稀土闪烁晶体产生了强劲需求，以中国为代表的新兴经济体未来的市场潜力尤为巨大。按照每百万人1台的拥有量计算，我国需新增约1000台PET-CT设备，对稀土闪烁晶体的需求量将超过30亿元。

（五）稀土催化材料领域

稀土催化材料广泛应用于环境和能源，进而有效缓解我国稀土消费失衡的问题。石油裂化催化剂和机动车尾气净化催化剂就是稀土催化材料用量最大的两个应用领域，包括石油裂化催化剂、移动源（机动车、船舶、农用机械等）尾气净化催化剂、固定源（工业废气脱销、天然气燃烧、有机废气处理等）尾气净化催化剂等。

与世界同类催化剂相比，国产裂化催化剂在使用性能上已达到相同水平。但在机动车尾气净化催化剂、火电厂用高温工业废气脱硝催化剂领域，如铈锆稀土储氧材料、改性氧化铝涂层等关键材料，大尺寸、超薄壁载体（>600目）规模化生产，以及系统集成关键技术与装备等方面，与国外先进水平仍有一定差距。

（六）高纯稀土金属及靶材领域

高纯稀土金属广泛应用于磁性材料、光功能材料、催化材料、储氢材料、功能陶瓷材料、电子信息用溅射靶材等领域。进入20世纪末期，日矿金属株式会社、东曹株式会社、霍尼韦尔国际公司等日本和欧美企业已经由高纯金属的制备转而进入产业化开发和新材料应用阶段，为7nm以下高阶制程集成电路、5G通信器件、大功率器件及智能传感器件、固态存储器等先进电子信息产品提供配套关键材料。世界知名的高纯稀土金属及靶材制造企业主要是日本东曹株式会社、美国霍尼韦尔国际公司等世界500强企业。我国高纯稀土金属及靶材制造企业主要包括有研稀土新材料股份有限公司、湖南稀土金属材料研究院等，在技术创新、先进装备、前沿基础研究等方面还存在差距。我国目前已突破超高纯稀土金属制备技术，但距离实现产业化，保障集成电路等电子信息产业发展还有一定的距离。

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