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中国工程科技知识中心稀土永磁材料产业技术情报分析(稀土永磁材料产业技术情报分析(2022)2022 年第五期中国工程科技知识中心江西省科学院科技战略研究所2022 年 10 月 报告图解报告图解I目 录摘 要 i1 引言 12 产业发展情况 2摘 要 i1 引言 12 产业发展情况 22.1 产业市场情况 22.2 国外稀土永磁材料部署 82.3 国内稀土永磁材料部署 283 技术研发情况 473 技术研发情况 473.1 基于论文分析的科技前沿态势 473.2 基于专利分析的技术研发态势 634 我国产业高质量发展存在的问题 814 我国产业高质量发展存在的问题 814.1 低端产品过剩,高端产品不足,制约下游行业发展 814.2 知 识 产 权 制 度 不 完 善,制 约 专 利 壁 垒 突破824.3 产业链不完备,制约资源高值化利用 834.4 政府和企业研发投入不足,制约创新环境塑造.834.5 高校科研院所与企业合作不够,制约科技成果转化 84 4.6 创新人才不多,制约关键技术突破 84II5 推进产业高质量发展的建议 865 推进产业高质量发展的建议 865.1 强化创新链科技供给,突破共性关键技术 865.2 加强产业链延链、补链,提升创新成果产出885.3 优化创新生态,促进产业链和创新链融合 905.4 强化高技术人才团队,提升技术创新活力 91参考资料 93 I图表目录图 1 全球钕铁硼需求量及年增长率 4图 2 全球新能源汽车用钕铁硼数量 6图 3 2014-2021 年全球钕铁硼产量 10图 4 2021 年全球高性能钕铁硼各领域消费占比 11图 5 美国稀土政策时间轴 15图 6 美国稀土永磁产业市场规模以及应用领域分布 21图 7 我国各重点省市稀土永磁布局地图 33图 8 2016-2021 年我国稀土永磁材料消耗量及增速 34图 9 2021 年我国钕铁硼分领域需求量 35图 10 我国钕铁硼细分领域需求量预测 36图 11 2011-2021 年我国稀土永磁材料产量 37图 12 2021 年我国稀土永磁产品出口国家/地区分布情况 38图 13 2021 年我国稀土永磁产品进口国家、进口数量以及进口均价 40II图 14 2019 年国内高性能钕铁硼永磁材料应用分布 41图 15 2020 年我国钕铁硼产能地区分布 42图 16 2019 年宁波市稀土永磁材料分区工业总产值占比 43图 17 全球稀土永磁材料领域论文发表年代分布 51图 18 全球稀土永磁材料领域论文发表国家/地区 52图 19 全球稀土永磁材料领域研究机构合作分布 58图 20 我国稀土永磁材料领域论文年代分布 59图 21 全球稀土永磁材料领域专利申请量逐年演化图 68图 22 专利技术来源国家(地区)分布和专利技术市场国家(地区)分布 69图 23 全球重点国家/地区稀土永磁领域专利技术布局 70图 24 全球稀土永磁材料领域专利申请布局 71图 25 我国稀土永磁材料专利申请时间演化图 77图 26 我国稀土永磁材料领域专利申请布局 78图 27 我国排名前 10 机构专利技术布局 80III图 28 我国稀土永磁材料相关技术领域专利权人合作关系图 81表 1 全球风电领域对钕铁硼的需求量 7表 2 稀土镨钕全球产能情况 8表 3 美国稀土政策及标志性重点事件简况 13表 4 澳大利亚稀土政策措施汇总 17表 5 全球稀土永磁产业向中国转移情况 19表 6 全球稀土永磁重点企业 20表 7 美国稀土永磁龙头企业生产情况 22表 8 日本稀土需求变化 23表 9 日本稀土永磁产品产量 24表 10 日本含稀土永磁终端产品产量 24IV表 11 澳大利亚高级稀土项目汇总 26表 12 稀土永磁材料相关国家政策 29表 13 下游新能源、节能环保等应用领域的发展政策与发展态势 30表 14 2021 年我国稀土永磁产品出口情况 38表 15 2020 年和 2021 年我国稀土永磁产品进口情况 39表 16 我国稀土永磁上市龙头企业收入构成及主要产品情况 43表 17 我国稀土永磁上市龙头企业主要产品及营业收入情况 46表 18 我国稀土永磁上市龙头企业具有的核心技术情况 47表 19 我国稀土永磁上市龙头企业研发情况 48表 20 我国部分稀土永磁上市龙头企业分领域下游客户情况 50V表 21 全球稀土永磁材料领域论文国家/地区被引情况 52表 22 全球稀土永磁材料领域论文研究主题词频分析 53表 23 全球稀土永磁材料领域论文研究机构分布情况 56表 24 我国稀土永磁材料领域论文研究机构分布情况 60表 25 我国稀土永磁材料领域论文主题词频分析 61表 26 我国稀土永磁材料领域论文重点研究团队 65表 27 稀土永磁材料相关技术领域前 10 位专利分类 70表 28 全球稀土永磁材料领域主要专利申请人 72表 29 全球稀土永磁材料领域主要核心专利 73表 30 我国稀土永磁材料领域主要专利申请人 VI78表 31 我国稀土永磁材料领域专利量前 10 位专利分类 79表 32 我国在稀土永磁领域的主要核心专利 82表 33 稀土永磁材料在重大需求领域的高端应用中所需的特定性能材料 87i摘摘 要要稀土是不可再生的重要战略资源,是改造传统产业、发展新兴产业及国防科技工业不可或缺的关键元素。其中,稀土永磁材料在国内稀土消费结构中规模最大、占比最高(42%)、发展最快。稀土永磁材料因其优良的磁电耦合、磁光效应、磁热效应等特性,成为航空航天、电子信息、智能装备、新能源、现代交通、节能环保等战略性新兴产业的关键支撑材料。随着全球低碳技术及经济的不断深化发展,当前高性能稀土永磁材料已成为各国关注的重点,其应用价值必将进一步提升。为发挥好高性能稀土永磁材料作为关键战略资源特殊价值,本报告聚焦稀土永磁材料产业发展态势,采用文本挖掘、聚类分析等方法,结合专家意见构建检索式,通过 ISI Web of Science-SCI 和科瑞唯安Derwent Innovation(DI)数据库检索,结合 Excel、DI、Derwent Data Analyzer(DDA)等软件分析,摸清全球和我国稀土永磁材料产业发展以及技术研发现状,深度剖析我国稀土永磁产业发展存在的问题,提出推进我国稀土永磁材料产业高质量发展的对策建议。稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心21 引言引言稀土永磁材料是一类以稀土金属元素 RE(Sm、Nd、Pr 等)和过渡族金属元素 TM(Fe、Co 等)所形成的金属间化合物为基础的永磁材料。按开发应用时间顺序,可分为第一代钐钴永磁材料(SmCo5)、第二代钐钴永磁材料(Sm2Co17)和第三代钕铁硼(Nd2Fe14B)永磁材料。其中,第二代钐钴永磁材料具有较高的工作温度(Tw500C)和磁能积((BH)max33 MGOe)以及较小温度系数、较强抗腐蚀性等特性,但因其价格高昂且主要应用在一些苛刻的环境和特定领域中,在稀土永磁材料中占有份额仅有 1%左右。第三代钕铁硼材料占据稀土磁材领域大部分市场空间,具有极高的磁能积和内禀矫顽力,它比磁钢的磁性高 100 多倍,比钐钴合金的原材料价格便宜 50%左右,是目前综合性能最优、应用范围最广、发展速度最快的永磁材料,被称为“永磁王”,现已广泛应用于航空航天、国防军工、微波器件、通讯、医疗器械、汽车、风电、工业机器人、仪器仪表、传感器、电子消费品等诸多领域中。因此,本报告着重研究钕铁硼稀土永磁材料。从供给端来看,稀土永磁材料产出完全来源于稀土矿产,属于资源依赖型材料。而稀土具有不可再生性,全球储量有限,主要分布于中国、巴西、印度、缅甸等有限几个国家中,且由于稀土永磁材料是尖端科学技术领域不可或缺的基础材料,对发展现代高新技术和国防尖端产业、改造提升传统产业等发挥着不可替代的关键作用,因而成为世界各国战略必争资源。全球各国愈加重视关键矿物供应链安全,中国、美国和欧盟都将稀土列为影响国防安全的战略性(关键)矿产。美、日、欧盟、澳大利亚等国相继出台关键矿产战略、规划、税收减免等多项措施加紧扩宽稀土资源的来源渠道。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要 提出深入实施制造强国战略,提升制造业核心竞争力需推动高端稀土功能材料取得突破。从需求端来看,随着低碳经济和新冠疫情的全球化,稀土永磁材料产业的下游应用场景在加速打开,未来对稀土永磁的需求将会不断呈现爆发式增涨。一方面新能源汽车、风力发电、节能环保等领域大规模扩张刺激了稀土永磁材料在低稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心3碳绿色产业和整个绿色节能体系的支撑材料需求,另一方面,新冠疫情在全球范围内热度不减,医疗器械和电子消费品领域对稀土永磁材料的需求有增无减。本报告着重研究国内外钕铁硼永磁材料产业战略部署、产品供应、市场需求、产业发展,凝炼出我国稀土永磁产业在新发展格局下高质量发展存在的关键问题主要有:产品低端化、核心制备技术不高、产业链不完备、研发投入不足、知识产权保护力度不强、高校、科研院所与企业合作不够、创新人才不多等问题,并提出了相应的对策建议,为我国稀土永磁材料的发展与战略布署提供参考。2 产业发展情况产业发展情况2.1 产业市场情况产业市场情况2.1.1 产业需求态势产业需求态势当前,疫情全球肆虐,低碳经济全球铺开,以新能源汽车、风力发电等为代表的清洁能源行业将不断扩张,稀土永磁材料需求将迎来新一轮增长。受下游消费需求放量的持续刺激,全球稀土永磁产业格局将被重塑,市场将进一步扩大。尤其是稀土永磁材料作为以上行业的重要支撑材料,其重要性日益凸显。根据Imarcgroup 数据,2020 年全球稀土磁体市场价值达到 144 亿美元,预计2021-2026 年市场将以 6.7%的复合年增长率增长。根据中信证券数据,2020至 2022 年全球钕铁硼需求量分别为 25.0、26.7、28.0 万吨。Frost&Sullivan测算,2022-2025 年全球高性能钕铁硼需求量有望分别达到 10.90 万吨、12.93 万吨、15.37 万吨、18.10 万吨。稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心420212022E2023E2024E2025E2030E0102030400.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%50.00%需求量(万吨)增长率(%)全球高性能钕铁硼需求量图 1 全球钕铁硼需求量及年增长率(E 代表预测值,数据来源:https:/ 2022年疫情爆发以来,人们的身体健康状况和生产生活方式受到了严重的影响,主要表现为医疗和 3C 消费电子需求大幅度增加。医疗领域。医疗领域。2020 年以来,新冠疫情对医用口罩、核酸检测试剂盒、体外膜肺氧合机器(ECMO)等一系列医疗器械的需求激增。疫情将长期带动医疗基础设施市场扩容和基层下沉,并加速医疗器械行业国产替代。监护仪、呼吸机、输注泵和医学影像业务的便携彩超、移动 DR(移动数字化 X 线机)的需求量大幅增长,全球各国对医用防护用品、核酸检测盒、ECMO 等医疗器械订单量激增,永磁电机则是上述器械循环动力系统中的关键部件。2021 年全球医疗器械市场规模预计为 5043 亿美元,同比增长 6%,17-21 年 CAGR 为 5.6%。除医疗器械外,使用在身体的内部和外部医疗用具、医疗设备的电机和传感器也离不开稀土永磁材料。如:身体内用的钕磁铁,身体外部用的磁疗项链、磁针、健身磁手镯、磁水杯、磁贴敷、磁性木梳、磁护膝、磁性按摩器等磁疗产品都是以高磁性能稀土永磁材料制作而成的多种形态的磁疗用具,不易退磁,用它作用于肌体经络穴稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心5位或病变区域,能取得比传统磁疗效果好的疗效;手术用机器人、微型医疗机器、大型核磁共振图像扫描系统等仪器都是以永磁同步电机为核心部件。电子消费品领域。电子消费品领域。疫情催生“宅经济”,远程办公和在线教育驱动了电子消费品领域需求。钕铁硼永磁体应用于声学、自动对焦、振铃、传感器等。手机中扬声器、听筒等声学系统、摄像头马达等部件以及笔记本电脑的硬盘及充电口吸附件等部件都需要使用到钕铁硼磁材。一台智能手机大约消耗约 2.5g 磁材,一台平板电脑及笔记本电脑大约消耗 3g 磁材。2021 年,全球智能手机总出货量为 13.2 亿台,同比增长 2.03%;笔记本电脑总出货量达 3.41 亿台,同比增长 14.81%;全球可穿戴设备出货量达到 5.28 亿台,同比增长 18.6%。随着未来各消费电子产品出货量小幅增长,整体磁材需求随之上升,预计 2021 年消费电子整体磁材消耗达 2203.69 吨,到 2025 年消耗磁材 6169.08 吨。二是碳达峰、碳中和“双碳”政策全球化,驱动清洁能源行业需求。二是碳达峰、碳中和“双碳”政策全球化,驱动清洁能源行业需求。世界各国都将节能减排、低碳经济作为关键科技领域进行攻关。一方面通过控制碳排放达到减排目标。一方面通过控制碳排放达到减排目标。控制燃料汽车尾气排放是推动低碳经济的关键环节之一。全球各国相继发布燃油车禁售停售方案,确定了燃油车退市时间。如,挪威到 2025 年所有新增私家车、轻型车、公交车实现零排放,印度到 2030 年停止以石油燃料为动力的车辆销售,法国到 2040 年后销售燃油车属于违法行为,美国加州到2045 年各行业全面实现零排放。另一方面通过开发新能源降低对化石能源的依赖。另一方面通过开发新能源降低对化石能源的依赖。以风力和光伏发电为主的新能源将成为未来主要能源来源,新能源汽车等新兴行业全球大规模增产,发展势头强劲,并且随着各国低碳政策的持续发力,未来市场规模和渗透率将进一步加大。此外,电机行业“大换血”,稀土永磁节能电机搭上中国政策快车。此外,电机行业“大换血”,稀土永磁节能电机搭上中国政策快车。2021 年GB18613-2020 电动机能效限定值及能效等级、电机能效提升计划(2021-2023 年)的发布,对电机能效提出硬性等级要求,鼓励使用以稀土永磁电机为代表的节能电机,提出了到 2023 年在役高效节能电机占比达到 20%以上的目标与传统异步电机相比,稀土永磁电机具有较高的节能与工作效率,由于永磁电机的转子不需要励磁电流,较传统电机节能约 15%-20%左右,且工作效率提升约 2%-19%,成为绿色产业的关键稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心6支撑部件。稀土永磁材料在下游各大领域中的应用主要是电机,包括新能源汽车电机、风力发电机、空调电机、工业电机等。新能源汽车领域。新能源汽车领域。汽车的电动助力转向系统(EPS)、防抱死系统(ABS)、音响、汽车油泵以及点火线圈等汽车微特电机的重要部件大量使用高性能钕铁硼永磁材料。稀土永磁电机相比于直流电机、感应电机(异步电机)、开关磁阻电机而言,具有能量密度大、运行可靠、调速性能佳等特点,是新能源汽车的理想动力来源。每辆带 EPS 系统的汽车比传统汽车多用 0.25KG 钕铁硼。一辆新能源车钕铁硼用量约为 3KG,是传统带 EPS 系统汽车的 12 倍。全球新能源车需求爆发,更是带动了稀土永磁材料需求的快速增长。2020 年新能源汽车全球实现销量 324 万辆,对钕铁硼永磁体的需求量在 8101 吨左右。预计到 2025 年全球新能源汽车对钕铁硼的需求量将达到 39412 吨以上(图 2)。风电领域。风电领域。稀土永磁材料在该领域的应用主要是在永磁直驱风机上。2020年全球风电装机量 96.3GW,同比增长 59%,钕铁硼需求量 25808 吨。预计到 2025 年全球风电领域对钕铁硼的需求量将达到 30150 吨(表 1)。3550534557758101116781615522371296743941220172018201920202021E2022E2023E2024E2025E图 2 全球新能源汽车用钕铁硼数量(吨)(数据来源:信达证券研发中心,E 代表预测值)稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心7表 1 全球风电领域对钕铁硼的需求量(吨)(数据来源:国家能源局,信达证券研发中心)年份 年份类别类别201620192020202120232025全球风电装机量全球风电装机量48.7365.0696.3080.0090.00100.00直驱(半直驱)渗透率(%)直驱(半直驱)渗透率(%)353740414345单位钕铁硼用量(吨/MW)单位钕铁硼用量(吨/MW)0.670.670.670.670.670.67全球风电钕铁硼需求量全球风电钕铁硼需求量1142716127258082197625929301502.1.2 产业供给态势产业供给态势从全球稀土原料的供给来看,海外矿山接近满产,国内矿山稳定增涨。从全球稀土原料的供给来看,海外矿山接近满产,国内矿山稳定增涨。高性能钕铁硼永磁材料的主要原料是镨钕合金,而镨钕合金的原料是镨钕氧化物。据百川资讯统计数据,2021 年镨钕氧化物均价 59.63 万元/吨,同比上涨 92%;氧化镝平均价格 265.54 万元/吨,同比上涨 46%;氧化铽平均价格 871.4 万元/吨,同比上涨 88%。2020 年全球镨钕氧化物的供给能力约为 6.5 万吨(表2)。海外供应以轻稀土为主,且短期内难以释放增量。海外最近几年规划项目增多,但是依然多处于可研阶段,开发程度较低。海外资源开发面临较多问题,品位低,轻稀土为主等,此外海外稀土产业链完善度不高,多数冶炼分离是短板。美国目前仅有 Urban Mining Co.利用回收材料制造烧结钕铁硼,年产能 2000 吨,MP Materials 公司和 VAC 计划与通用汽车合作,MP Materials 公司计划 2024 年投产 1000 吨钕铁硼,Rare Earth 和 Quadrant 公司分别计划于 2022 年下半年投产 2000 吨和 2024 年投产 1500 吨高性能钕铁硼。加拿大 Neo Performance Materials 计划于 2024 年投产 1000 吨。海外产能增量较小,多数项目于 2023 和 2024 年才投产,预计 2025 年海外高性能钕铁硼新增产能约为 1 万吨。根据 中国新材料产业发展报告2020数据统计,我国高性能钕铁硼永磁材料年产量约占钕铁硼毛坯总产量的 25%。稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心8我国上市公司高性能钕铁硼毛坯产能为 10 万吨左右,是海外稀土永磁产能的 10 倍。预计到 2025 年,我国高性能钕铁硼毛坯产能或达 25 万吨,海外高性能钕铁硼产能为 1-2 万吨。虽然目前美国和欧盟积极推进,但由于产业链不够完善,环保人工成本较高等因素,短期内或难以实现显著量增,未来全球高性能钕铁硼供给主要看国内。国内稀土矿山采选和冶炼分离指标实施配额管理,2021年度稀土开采总量控制指标为 16.8 万吨,较 2020 年增加 20%,2022 年第一批开采指标设定为 10.08 万吨,较 2021 年第一批开采指标增加 20%。据不完全统计,国内约有 86 座稀土矿山,其中 19 座矿山或已进入量产阶段,59 座稀土矿拥有采矿证,8 个矿山在勘察阶段,多个矿山的探矿证转采矿证项目正在稳步推进中。国内生产区域主要是包头、四川、山东和江西。除开采生产以外,稀土磁材回收利用也是一大供给途径,其产能主要取决于磁材的原生产量,供应比例主要由稀土磁材的成材率决定,大约为 28%。根据中金推测,假设国内指标按照未来三年 20%、10%、10%的增长,且主要指标按照比例分配给轻稀土生产地区,到 2025 年全球远期规划供给能力约 11.1 万吨,相比于 2020 年增量约 4.6 万吨,5 年年均增速为 11.4%。据日本经济新闻网报道,2 月 22 日,美国总统拜登针对在美国国内开采稀土的美国 MP 材料公司发布了新措施,为了在位于加利福尼亚州帕斯山(Mountain Pass)的该公司基地分离和提炼重稀土,美国国防部将提供 3500万美元的资金支持。表 2 稀土镨钕全球产能情况(数据来源:各公司公告,自然资源部,中金研究部。E 表示预测。镨钕配分:岩石或矿物中镨钕元素含量之间的比例关系,即以岩石或矿物中稀土元素总含量作为一百,镨钕元素在其中所占的比例)稀土稀土 REO镨钕氧化物镨钕氧化物矿山矿山2020年产能(吨)年产能(吨)2025E镨钕配分镨钕配分2020年产能(吨)年产能(吨)2025E海外矿山海外矿山1000001770001814031232稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心9Mountain Pass400004000018%71607160Lynas200002500022%44805600缅甸缅甸200003000015%30004500格陵兰格陵兰3200017%5472独居石独居石100003000015%15004500国外其他国外其他100002000020%20004000国内矿山国内矿山1400002459692878950032包头白云鄂博包头白云鄂博7355013571222%1596029450四川和山东四川和山东473008727717%804114837南方离子矿南方离子矿191502298025%47885745回收(钕铁硼废料)回收(钕铁硼废料)547838957527%1794729345合计合计29478351254464876110608从全球稀土永磁材料的供给产量来看,钐钴永磁材料缓慢小幅增涨,钕铁硼永磁材料大规模快速上涨。从全球稀土永磁材料的供给产量来看,钐钴永磁材料缓慢小幅增涨,钕铁硼永磁材料大规模快速上涨。钐钴永磁材料价格显著高于钕铁硼永磁材料是因为其中价格较高的钴元素占比约为钕铁硼永磁体中高价值镨钕元素的 1.7 倍。虽然如此,钐钴永磁材料因其超高的工作温度(Tw500C)和高磁能积((BH)max33 MGOe)以及温度系数小、抗腐蚀性强等特性,在一些特殊环境和特定领域中是必不可少且稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心10不能被有效替代的,如耐高温且堵转力矩很大的高档永磁电机、雷达和通信系统中使用的行波管、磁控管、回旋管等稀土永磁器件。从 2017 年到 2020 年全球钐钴磁体市场规模呈先扩张后缩减的趋势,2017 年全球钐钴磁体市场价值为13.8 亿元,到 2020 年下降为 12.7 亿元。全球钐钴磁体市场主要集中在欧美、日本和中国。2020 年,在全球钐钴磁体需求市场中,亚洲需求规模占比最大,为 45.4%;其次是北美和欧洲,占比分别为 27.2%和 20.2%。自 2021 年以来,我国新能源汽车迎来高速增长期。数据显示,2021 年我国新能源汽车全年销量超过 350 万辆,同比增长 157.8%。今年上半年,尽管受到疫情影响,但我国新能源汽车市场仍然增长迅速,产销分别为 266.1 万辆和 260 万辆,同比均增长 1.2 倍,产销规模立异高,市场渗透率达到 21.6%。12.814.315.215.616.417.820.72220142015201620172018201920202021E图 3 2014-2021 年全球钕铁硼产量(E 代表估计值,数据来源:工信部、新材云创)钕铁硼永磁材料是当前产量最大且应用最为广泛的稀土永磁材料。近五年来,全球钕铁硼年产量呈现迅速上涨态势。2014 年全球钕铁硼产量为 12.8 万吨,2021 年超 22 万吨,增长约 71.88%(图 3)。2021 年全球高性能钕铁硼产量预计达到 7.4 万吨,同比增速达到 13.85%。其下游主要应用布局较为多样化。2021 年全球钕铁硼主要产品应用分布占比最大的是风力发电机(19.8%),稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心11位居第二、第三和第四的是新能源汽车、节能电梯和节能变频空调,占比在 14%-15%左右(图 4)。传统汽车、工业机器人等传统工业领域占比均为 12.8%。消费电子,5.50%传统汽车,12.80%工业机器人,12.80%节能变频空调,14%节能电梯,14.60%新能源汽车,15.00%风力发电机,19.80%其他,5.40%图 4 2021 年全球高性能钕铁硼各领域消费占比(数据来源:华经产业研究院)2.2 国外部署国外部署在资源控制方面,全球各国开始重视关键矿物供应链安全。一方面通过加紧投资和开发本国以及中国以外的稀土矿产,加紧扩宽战略稀土资源的来源渠道,减少对中国稀土资源的依赖。另一方面,也正通过开发新材料或开展稀土回收技术研究来促进稀土永磁材料被替代或循环利用,减少本国稀土永磁材料消耗量。在生产技术控制方面,发达国家长期以来对我国稀土永磁材料产业技术采取封锁战术,尤其是高性能稀土磁性材料的生产技术,核心技术主要掌握在美国和日本手中。日本通过多年的专利申请和布局对稀土磁性材料设置了严密的知识产权保护网,借助其稀土永磁材料核心技术的专利优势,大规模在国际范围内签署专利交叉许可,不仅对本国磁企实现了周密的专利保护,而且对中国也树立了坚实的专利壁垒,导致我国稀土永磁材料出口收到严重打压。稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心122.2.1 战略部署战略部署(1)美国)美国美国稀土主要依赖进口。白金、锰和稀土金属等主要矿物依赖从中国、俄罗斯等国家进口,其中 20 种重要的资源主要依赖于中国供应,包括大多数用于高端电子产品的稀土金属。从政策端看,美国早在 1939 年就开始关注稀土储备,对本国的稀土只探不采,长期从国外低价购买并储备。从 2010 到 2021 年间,出台了一系列政策和法规(图 5,表 3),力图建立具有竞争力的国内稀土生产体系,重建稀土供应链,巩固其国防安全。特朗普于 2020 年 12 月签署“稀土和战略矿产研究 8 亿美元资助计划”要求情报机关编制中国海外矿业投资年报,紧盯中国海外矿业。2021 年 6 月拜登美国政府发布建立弹性供应链,振兴美国制造业,促进基础广泛增长供应链审查报告,旨在通过提出切实可行的立法建议,解决关键矿物和材料等关键产品供应链存在的风险漏洞,摆脱对中国的依赖。此外,2021 年 8 月美国众议院议员提出 稀土磁体生产制造税收抵免法案对钕铁硼的生产和使用进行免税,即在美国生产的钕铁硼磁铁可获得每公斤 20美元的税收抵免额度,而用美国稀土制成的磁铁则可获得每公斤 30 美元的抵免额度。2022 年 6 月,美国主导启动“矿产安全伙伴关系”(Minerals Security Partnership),韩国拟加入该协定,用于满足减少对中国关键稀土资源依赖。同月,美国国防高级研究计划局(DARPA)启动了“处理点回收”(Recycling at the Point of Disposal,RPOD)项目,针对关键稀土元素开发小规模、分布式回收技术。美国各相关职能机构各司其职,共同服务于国家稀土战略规划任务,如美国地质调查局(USGS)主要负责探矿并起草发布年度矿产品摘要,其公布的 2021年矿产品摘要中指出,2020 年美国从中国进口的稀土化合物和金属占其进口总量的 80%。近期,USGS 正在实施地球资源填图计划,联合澳大利亚矿业巨头力拓公司(Rio Tinto)在蒙大拿州的博尔德杂岩体(Boulder Batholith)附近的大陆分水岭下勘探关键矿产。2021 年 11 月 USGS 公布了新修订的 50 种关键矿产目录并公开征求公众意见。美国能源部主要负责稀土元素的减量使用稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心13(包括用轻稀土代替重稀土)、循环使用(如从煤渣中提取稀土元素)、替代使用(如开发新的纳米材料代替稀土永磁材料)。美国贸易代表办公室主要负责管控关税,公布了中美贸易战对我国最新一轮加征关税情况。其中指出,对我国稀土永磁初级产品免除关税,但对终端产品加征 10%关税,意图以此手段限制我国稀土永磁材料产业的对外贸易发展。表 3 美国稀土政策及标志性重点事件简况主要稀土政策及事件主要稀土政策及事件政策主要内容政策主要内容政策内容分类政策内容分类1939 年制定战略物资储备法对本国的石油、煤炭、稀土等只探不采,储备长期从国外低价购买。2010 年 5 月修订后的2011 财政年度国防授权法案要求国防部在半年内对稀土供应链进行评价以确定对国家经济和军事安全起战略性作用的稀土原材料,国防部必须制定计划确保战略性资源在 2015 年以前获取稳定的资源供应。2010 年 1 月美国众议院通过国防关键稀土材料的评估与规划要求国防部对国防应用中的稀土材料供求进行评估,并确定对美国重要军事装备的生产维持或运行至关重要的稀土材料,以及由于美国政府控制之外的行动或事件导致供应中断的稀土材料。2011 年稀土与关键材料振兴法案修订国家材料与矿产政策和1980 年研究与发展法案,并作为发展一系列稀土材料相关项目的法律依据。并制定稀土材料计划,确保关键材料的长期国内供应。电子材料回收责任法案禁止向非 OECD 或非欧盟成员国出口受限的电子垃圾,要求环保署出台规定和程序来定位特定的、含对人体或自然环境有害物质的电子设备和有毒物质,并建立惩罚措施打击非法出口该法案禁止的电子垃圾。要求能源部设立“稀土材料回收研究倡议”项目,为回收和再利用电子垃圾和材料中的稀土元素的研究提供经费。确定关键稀土资源清单、战略储备,以及回收稀土资源稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心142019 年美国参议员乔曼钦、谢莉卡皮托和丽莎穆尔科斯基向国会提交了稀土元素先进煤炭技术法案该法案旨在争取联邦财政拨款,用于支持开发先进分离技术,从煤炭和煤炭副产品中提取和回收稀土元素和矿物,进而改变美国 100%依赖国外稀土进口的现状。2010 年稀土供应链技术与资源转化法案要求重建有竞争力的国内稀土生产产业,国内稀土加工、精炼、净化和金属生产等行业,国内稀土金属合金行业,以及国内以稀土为主的磁铁生产行业和供应链(包括建立稀土储备),以确保有安全的稀土材料源。2019 年 7 月特朗普通过美国国防生产法案(Defense Production Act)授权总统优先采购权总统可以优先采购钕、铁和硼,以及用钐和钴生产永磁体的国内材料、设备和服务。特朗普命令国防部加快消费类电子产品、军用器件和医疗设备所需稀土永磁的生产。重建国内稀土永磁供应链,加快稀土永磁国内生产,以供应下游消费领域2018 年 7 月美国贸易代表办公室公布了特朗普政府新一轮征税清单对价值 2000 亿美元的中国商品额外加征 10%关税。其中对稀土产品稀土氧化物、化合物、金属和稀土永磁材料等免税,但电动机、发电机、磁盘驱动、磁控元件等稀土终端产品均加征 10%关税。对中国稀土永磁终端产品关税控制2019 国防授权法案又称2019 财政年 JohnS.McCain国防授权法案(NDAA)(NDAA)涵盖了军费开支和采购。该法案包括禁止从中国,俄罗斯,朝鲜和伊朗采购稀土磁铁。2019 年 NDAA 签署成为法律,是美国稀土行业复苏的关键时刻。新法律禁止美国国防部购买中国制造磁铁。从法律上切断中国对美国的稀土永磁供应链2021 年 2 月拜登签署行政令审查四类关键产品供应链,为期100 天审查半导体芯片、电动汽车大容量电池、稀土矿产和药品。关键矿物审查并发布审查报告,针对性改善供应稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心152021 年 6 月,美白宫发布百日审查报告建立有韧性的供应链,重振美国制造业,促进广泛增长旨在通过提出切实可行的立法建议,解决关键矿物和材料等四种关键产品供应链存在的风险漏洞,摆脱对中国供应商依赖,保障其国防供应链安全。链风险图 5 美国稀土政策时间轴(2)日本)日本日本稀土资源完全依赖进口,专注于新磁性材料研发,是全球稀土附加值最高的国家。日本很多企业选择直接在中国设立加工厂,在确保了原料供应的同时还减少了对本国环境的污染。纵观日本的主要政策和事件内容,包含四个主要方面:稀土储备,稀土资源探测、投资、开发,稀土资源回收以及稀有金属替代材料研究。2013 年在南鸟岛附近的海底沉积物中发现总蕴藏量约为 1600 万吨的稀土泥。2014 年日本产业技术综合研究所(AIST)新设了一个为绿色磁性材料研究中心,着重于开发无重稀土元素的永久磁铁。2020 年出台了2050 年碳中和绿色增长战略涉及海上风电、汽车、交通等在内的 14 个重点领域,将直接促进下游领域的发展,拉动日本国内稀土永磁材料的需求。此外,日本企业也自发的减少或者避免使用稀土。自从 2010 年以后,日本企业就开始设法摆脱对中国稀土永磁材料的依赖,如丰田成立了一个新能源产业技术综合开发机构,用稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心16来研发逐渐减少稀土的使用量,日本制造业巨头大金工业计划将在 2025 年之前将空调设备中稀土的使用量减少到几乎为零。(3)欧盟)欧盟2010 年 6 月,欧盟委员会领衔的一个专家组发布了欧盟关键原材料(Critical raw materials for the EU)报告。报告提出,每 5 年更新一次欧盟关键原材料列表,并扩大危险程度评估范围;制定政策,获取更多的主要资源以及提高原材料及含原材料产品的循环使用效率;鼓励替代特定原材料,特别是推动关键原材料的替代研究,提高关键原材料的整体材料效率。锑、铍、钴、萤石、镓、锗、石墨、铟、镁、铌、稀土、钽、钨、铂系金属等 14 种矿物被列为关键矿物原材料。2011 年 1 月,欧盟委员会向欧洲议会、欧洲理事会提交了资源高效利用的欧洲报告,提出了 2011 年资源高效利用旗舰计划的具体行动方案。自 2011 年起,欧盟每 3 年更新一次关键原材料清单,2014 年增至 20 种,2017 年增至 27 种,2020 年进一步增至 30 种。2020 年 9月欧盟将“三稀矿产”,即稀土(轻稀土和重 稀土),铌、钽、铍、铪、锂、锶等稀有金属,铟、镓、锗等稀散元素,钛、钴、磷、焦煤、天然石墨、天然 橡胶、铝土矿等,列入“上榜”清单。欧盟所需的稀土产品 98%都来自中国,为减少对中国稀土出口的依赖,欧盟成立欧洲原材料联盟发展多元化供应链,SUSMAGPRO 项目由 19 个欧洲成员组成,9 个欧洲成员联手于 2019 年 6 月启动项目,该项目分为 4 个回收试点和 4 种再处理路线,目的是在欧盟开发稀土磁体的回收供应链,通过扩大生产线和工艺,例如磁铁废料的氢基处理,建立四家生产 110 吨/年可重复使用的钕铁硼粉末的工厂,在项目实施的 5 年内生产 15%的欧盟对钕铁硼磁性产品的需求(450 吨/年)。2021 年 10 月初,欧洲原材料联盟(European Raw Materials Alliance,ERMA)发布了一项总额达 17 亿欧元(约合人民币 126.8 亿元)的稀土产业投资计划,呼吁欧盟各成员国政府和制造商通过补贴及销售配额等方式支持稀土开采和加工。ERMA 建议欧盟每年投资 2 亿欧元(约合人民币 14.9 亿元)以提高欧盟的稀土永磁材料产量,还提出设立“过桥基金”的建议,呼吁欧盟每年提供 1.5 亿-2 亿欧元的稀土永磁材料产业发展情况中国工程科技知识中心17资金帮助项目融资。此外,该机构拟计划向企业提供税收减免。(4)澳大利亚)澳大利亚澳大利亚是全球第二大稀土生产国家,为了实现成为全球关键矿产主要供应商的目的,澳大利亚政府已经实施了一系列切实可行的政策措施,主要包括发布关键矿产战略、成立协调机构、多方位注资重大项目等,具体见表 4。近期加大了矿产资源政策调整的力度,主要包括改善矿产市场运行环境、主动寻求对外合作、加大矿产勘探知识学习和普及力度以及矿产探查等方面。表 4 澳大利亚稀土政策措施汇总条目数条目数政策措施政策措施1发布关键矿产战略(2019 年)2建立关键矿产促进办公室以领导和协调的国家方法3支持出口融资机构通过国防出口基金为关键矿产项目提供资金4投资 450 万澳元进一步推动科学机构对关
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