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一文带你走进稀土(下)

来源:SMM

作为稀土资源大国,中国正从稀土原材料的开发向稀土推广应用转变,不再是靠出口稀土矿产获取利润。被誉为工业维生素的稀土,作用大,用量少,广泛应用于各行各业。

2020年,中国稀土下游消费中,稀土永磁占比最大,其次在冶金机械、石油化工、抛光材料、玻璃陶瓷、储氢、催化、发光、农业等领域也有广泛应用。本文主要介绍稀土在永磁、储氢、发光、催化以及抛光等方面的应用。

稀土永磁材料

稀土永磁材料是钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经充磁后制得的一种磁性材料,具体分类情况如下图所示:

其中,钕铁硼永磁是目前运用最为流行的一种稀土永磁,其稀土金属含量约为30%,主要用到的稀土元素为钕、铽、镝、铈等,广泛应用于新能源汽车及汽车零部件、节能家电、工业机器人等应用领域。

在现行的GB/T 13560-2017《烧结钕铁硼永磁材料》国家标准中,根据内禀矫顽力的高低将钕铁硼分为了N、M、H、SH、UH、EH和TH这7个系列,越往后内禀矫顽力越高。

无论是全球市场还是国内市场,稀土永磁材料都呈现出低端供应过剩、高端供应不足的情况。据SMM调研了解,2020年中国烧结钕铁硼毛坯产量约为19万吨,较2019年的17万吨增长11.8%。其中,高性能烧结钕铁硼毛坯产量为5.13万吨,仅占钕铁硼毛坯总量的27%。

中国稀土永磁产业在国内分布较广,内蒙、山西、山东、陕西、江西、浙江等地均有涉及。近年来,我国稀土永磁行业的集中度正不断上升,其中浙江宁波产业集群发展趋势明显。

目前,中国烧结钕铁硼企业有200多家,年总产能在24-25万吨/年。其中,年产能超过3000吨的钕铁硼企业不超过20家。中国生产高性能钕铁硼的代表企业包括金力永磁、中科三环、宁波韵升、英洛华、烟台正海等,部分企业仍在进行扩产改建。作为稀土行业下游占比最大、未来增速最快的领域,随着下游应用领域的发展,稀土永磁材料市场的需求将持续释放。

稀土储氢材料

稀土储氢材料可分为AB5型和非AB5型稀土储氢合金,它们能够在适当的温度和压力下吸收和放出氢气,主要用到的稀土原元素为镧、铈等,主要用作镍氢电池的负极材料。

稀土储氢材料主要应用在混合动力汽车领域,国内主要的生产企业包括厦门钨业、包头三德电池、四会市达博文等。

稀土储氢材料与镍氢电池的发展紧密相连。目前,镍氢电池是商用化的主流,包括全球销量最高的丰田Prius在内的混合动力汽车都普遍采用镍氢电池。从产业周期来看,镍氢电池已经进入成熟期,形成了规模化生产,具有价格上的优势。

全球镍氢电池70%以上在中国生产,其次是日本,两国合计产量占全球95%以上。SMM预计,2021年中国稀土储氢材料产量将为1.2万吨,同比增长8%。

稀土发光材料

中国稀土发光材料主要为LED荧光粉、长余辉荧光粉和三基色荧光粉。

当今世界上普遍使用的新型电光源大都与稀土有关,其中使用最多的电光源是稀土三基色荧光灯。三基色是指红、绿、蓝三种基本色光,经过混色组合后,可以获得照明用的白色光。稀土三基色荧光灯所使用的红、绿、蓝三种荧光粉,以钇、铕和铽等稀土元素作为主要成份。

稀土三基色荧光粉是世界各国用来生产高效节能灯的主要原材料。稀土三基色节能灯与普通的白炽灯相比节电率高达80%,而且可以获得与日光相近的色温,使得被照物体颜色纯正不失真,其生产过程不污染环境。

彩虹显示器件股份有限公司、江门市科恒实业股份有限公司、有研新材料股份有限公司、杭州大明荧光材料有限公司、江苏博睿广电有限公司等是主流的稀土发光材料生产企业。

稀土催化材料

稀土催化材料主要分为机动车尾气净化催化剂和石油裂化催化剂,所使用的稀土材料主要以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主, 其中氧化铈是关键成份。

机动车尾气净化催化剂主要用于净化汽车排放的尾气,其中稀土基三效催化剂应用最为广泛,其以价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长等特点备受青睐。

石油裂化催化剂中采用的是分子筛稀土催化材料,可以大幅度提高原油裂化转化率,增加汽油和柴油的产率。运用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化,具有原油处理量大、轻质油收率高、产品质量高、活性高、生焦率低、催化剂损耗低、选择性好等优点。

中国稀土催化剂主要生产企业包括中国石化催化剂有限公司、四川润和催化新材料股份有限公司、宏达兴业股份有限公司等。

稀土抛光粉

稀土抛光粉是一种以氧化铈为主体成分的混合轻稀土氧化物的粉末,可用于提高零件表面的光洁度,广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光。20世纪60年代以来,中国已经具备了用混合碳酸稀土、氟碳铈镧矿和氧化铈为原料生产各种规格抛光粉的能力。

根据氧化铈含量的高低,可以将抛光粉分为高、中、低铈三种稀土抛光粉。

根据抛光粉的大小和粒度不同,可以将其分为纳米级稀土抛光粉、亚微米级稀土抛光粉和微米级稀土抛光粉。

据中国稀土行业协会抛光材料分会统计,行业内五家主要企业抛光粉产量占全年总产量70%以上,中国稀土抛光粉主要生产企业为天骄清美、淄博灵芝、淄博鑫方圆化工、甘肃稀土、包头中科雨航等。受益于电子产业的发展和国家对稀土产业政策的调控,近年来稀土抛光粉企业数量迅速增多,产能迅速扩张。预计2021年中国稀土抛光粉产量将达到37000吨。

随着世界科技变革和产业变革的不断深化,我国稀土功能材料发展水平和质量将不断提升,稀土产品结构也将进一步优化!

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