“從2001年在包頭投資建廠到現在已經23年,一路走來我們始終堅持創新發展,一直在自主研發高端技術,以前高性能釹鐵硼產品主要集中在3C產品,現在隨着市場的變化,我們又擴展到新能源汽車等領域。”日前在走訪包頭韻升強磁材料有限公司(以下簡稱包頭韻升)時候,相關負責人告訴筆者。
其實,包頭韻升的發展濃縮了稀土產業發展歷程。
稀土是不可再生的戰略資源,被世界各主要國家列爲關鍵原材料。稀土包含17種元素,具有極爲豐富的磁、光、電、熱等特性,用量雖少,但擁有不可替代性,是改進產品結構、提高科技含量、促進行業技術進步的重要元素。
隨着國際分工協作的一體化生產範式初露端倪,稀土產業鏈供應鏈部分環節受阻中斷,產業鏈本地化、區域化特徵明顯。包頭“兩個稀土基地”建設就是在加強高水平科技自立自強的基礎上保障稀土產業鏈安全。
建設全國最大的稀土新材料基地就要提高科技水平,不斷加強稀土新材料的供給質量。稀土新材料是對稀土冶煉分離產品進一步加工制造,形成具有光、電、磁、熱、化學、生化等特定功能的新材料。稀土新材料種類繁多、功能各異,是高科技創新的重要領域。
目前,所有稀土新材料中,永磁材料的生產規模最大,稀土消費價值的絕大部分來自稀土永磁材料。隨着稀土永磁材料生產規模的不斷擴大,拉動鐠釹元素需求快速增長,包頭市的永磁材料產量佔比較高也是這個原因。
白雲鄂博礦儲量足、元素全、品位豐、伴生富,大量生產並滿足鐠釹元素的需求,造成相當一部分稀土元素供過於求。當下,除以應用鐠釹爲主體的稀土永磁材料以外的其他稀土新材料,如果沒有大的應用技術突破,未來發展規模和速度都會遠低於稀土永磁材料,造成鑭、鈰等元素的積壓。
即使是產量較大的稀土永磁材料,走訪發現,許多稀土永磁材料生產廠家普遍感覺“內卷”嚴重,同質化加工工藝及產品太多,很多“創新祕密”也不太敢公之於衆。
造成這種現象的原因,從科技的角度看,制備稀土永磁材料的只有少數幾種稀土元素,在17種稀土元素中的佔比較低,影響稀土永磁材料生產規模擴大。包頭天和磁材對高豐度稀土永磁材料制備技術的開發利用,對大幅度降低稀土永磁材料的生產成本和擴大應用規模大有裨益。
我國雖在稀土新材料及其高科技應用領域環節具備一定規模優勢,但產品技術含量低且主要集中在中低端。尤其在高純稀土材料方面,某些國家對我國實施技術封鎖和產品禁售。如運用在國防軍工領域的海底聲吶和空天武器靶向系統的磁致伸縮永磁材料,雷達探測和隱身技術的高性能稀土軟磁吸波材料,夜視成像儀和激光武器的光功能材料等,核心技術受制於人,被國外“卡脖子”,嚴重威脅國防安全。
綜上所述,缺乏應用技術而導致應用規模不足,稀土產業鏈需要解決的主要問題是在高科技領域尋找能夠大規模應用稀土的場景,盡可能增加稀土需求,需求又會對稀土產業鏈產生作用。所以稀土競爭歸根到底是技術創新競爭,技術創新程度決定稀土博弈中的地位。
說到加大稀土終端應用,包頭要建成全球領先的稀土應用基地,終端應用主要指將稀土新材料進一步加工或應用於電機等產品制造。
當下,包頭稀土高新區正在全力推動稀土永磁電機產業園建設。5月20日,包頭舉辦稀土永磁電機供需對接會,北方嘉軒現場與包頭鋁業、萬裏機械籤訂供需意向協議,加快拓展稀土永磁電機以及稀土新材料的應用場景。
從稀土各環節產品的市場價值看,稀土礦產品、材料到終端應用價值之比大約爲1∶10∶100,在稀土產業鏈上,稀土終端應用決定了稀土價值大小和稀土產業鏈各環節的稀土產品需求量。
全球碳中和目標的實施大幅提升了稀土應用價值,引發全球對各類稀土產品需求的快速擴張;美國和西方國家急於重構稀土供應鏈,擺脫對我國稀土原料的依賴,以實現其在稀土高技術領域與我國“脫鉤”,試圖通過技術優勢掌握稀土產業鏈控制權,這也加速了我國在稀土研發應用方面的突破。
筆者認爲,稀土研發應用水平,尤其是碳中和背景下在低碳技術領域的應用程度,與其產業技術發達程度高度正相關,因爲稀土在新能源的獲取、傳輸、存儲和使用中都可得到應用且有突出的比較優勢。目前,我國在風力發電、新能源汽車、高效電機等領域,稀土應用技術相對成熟、產業規模較大、未來發展前景比較明確。
在5月中旬舉行的中國稀土科技創新賦能新質生產力促進會上,中國工程院院士、冶金材料專家幹勇指出,稀土對現代高科技產業具有極其重要的支撐作用。在實現“雙碳”目標的背景下,稀土的需求量將與日俱增,稀土元素的戰略地位也將進一步提升。應用稀土元素的稀土永磁電機在節電方面優勢突出,廣泛應用可大幅度減排。據測算,如果稀土永磁電機替代傳統電機和家電的60%,每年可節約電量2500多億千瓦時。
目前,稀土永磁電機在設計、控制和精密制造等方面,與美國等西方國家還存在巨大差距。要將科技創新擺在發展的核心位置,加快整合優化創新資源,加強稀土領域政產學研用協同,推動更多稀土科技成果轉化爲新質生產力。