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稀土的用途和功能(稀土的用途和功能芯片)满满干货

作者:佰思科学 | 沈东旭 邱亚明1月15日,两件大事同时发生。一件事是即将下台的特朗普政府拉黑了包括小米公司在内的9家中国公司,将其列入禁止投

稀土的用途和功能(稀土的用途和功能芯片)满满干货

 

作者:佰思科学 | 沈东旭 邱亚明1月15日,两件大事同时发生一件事是即将下台的特朗普政府拉黑了包括小米公司在内的9家中国公司,将其列入禁止投资黑名单不过,现在特朗普推特号没了,很难说这事和特朗普本人有没有关系。

特朗普正面临第二次弹劾的局面,还能有心思搞小米?你觉得特朗普有这么敬业吗?

同在1月15日,国家工信部出台新的稀土管理条例,明确了"国家对稀土开采、稀土冶炼分离实行总量指标管理",而且国家在有需要时可以"采取必要措施限制或停止稀土开采、稀土冶炼分离"。

稀土回想去年的时候,美国禁运华为愈演愈烈,很多人都在说,我们应该打稀土牌做为回应,比如对美国实行稀土禁运现在国家出台了稀土管理条例,为未来打稀土牌提供了法理依据那么,未来真的会打稀土牌吗?中国手中的稀土牌的威力有多大呢?让我们在本文中回答一下这个问题。

稀土元素首先,什么是稀土稀土这个名字很有误导性就好像熊猫不是猫,稀土也不是土稀土是17种金属元素的统称在元素周期表上,稀土元素包括了十五种镧系金属,再加上钪和钇,由于和镧系金属元素伴生,也被认为是稀土元素。

元素周期表上的稀土元素人们常把稀土元素分成两组或者三组分成两组时,镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆被称作轻稀土,铽、镝、钬、铕、铒、铥、镱、镥再加上钪和钇被称作重稀土有时候位于中间的五种元素钐、铕、钆、铽和镝还被称作中稀土。

我们都知道稀土元素很有用,在现代工业中发挥着不可替代的作用下面的表格总结了稀土元素的用途

按照应用类型来分,稀土主要有永磁材料、发光材料、催化材料、冶金材料等几大应用领域尤其是磁性材料,比如用于高温超导磁铁YBCO的钇,钕铁硼磁铁中的钕,都是稀土材料磁性材料在未来社会中将起到越来越大的作用,因此稀土的重要性也会越来越高。

我们都知道中国在国际稀土市场上居于主导地位但这种主导地位到了什么程度呢?在2019年,中国稀土矿物生产量占世界不到7成,但冶炼分离的产量全球占比将近九成这是为什么呢?因为中国在稀土提取加工领域的优势,造成其他稀土矿生产国,要把稀土运到中国进行提取加工。

这背后的原因,是中国每年稀土专利超过其他国家总和有句话叫做"中东有石油,中国有稀土"然而,中国有的不仅仅是稀土,更重要的是稀土方面的最新技术,正逐渐被中国所垄断这和中东国家把油田包给外国石油公司自己纯拿分成有本质的区别。

中国占有的其实不仅仅是资源优势,更是技术优势

中国白云鄂博的稀土矿床要说回中国的稀土资源优势,其实并没有大家想得那么大中国在世界稀土储量的占比大约39%总体来说,虽然这比例不低,但远达不到垄断的程度然而,中国的资源优势在重稀土方面中国南方地区分布着离子吸附型稀土矿床。

稀土元素在该类矿床中富集成矿,易于选矿和冶炼、回收率高、开采成本低,尤其是富集中、重稀土中国的重稀土矿产资源在世界占比能有九成

中国拥有离子吸附型稀土矿的省区仅从资源角度来说,中国在重稀土方面的优势比中东油霸还厉害沙特就靠了开采容易成本低,对国际石油市场价格有极其重要的影响力中国在重稀土领域则是垄断了全世界95%以上的出口份额

江西赣州稀土矿另一方面,随着电动车产业的兴起,石油的重要性在下降,反而稀土在很多领域的应用越来越广泛,尤其是重稀土比如镝,可以用在电动汽车驱动马达的磁铁上,能提升马达的性能随着电动汽车产业的发展,镝的用量会越来越高。

目前全球镝产量大约100吨,99%产自中国

用于电动车马达的磁铁,含有稀土元素假如中国对美国进行稀土禁运,这个影响能有多大呢?影响很大,但是绝对没你想象得那么大为什么呢?首先,稀土的"稀"字有一定的误导性有些人把它理解成稀少,这是不对的最早发现稀土元素的时候,大家以为这东西很稀少,这是稀土(rare earth)名字的由来。

实际上稀土在地球上算不上稀有金属,大多数的稀土元素在地壳中的含量还挺丰富的

地壳中的金属含量对比从上图我们可以看出,稀土元素比稀有金属的含量至少高一到两个数量级从中文字面意思来说,稀土的"稀"应该被理解成分布稀疏,也就是不集中,富矿少,提炼难当然英文里面的rare没这个意思因此稀土的问题不在于有无,而是一个成本问题。

中国的优势恰恰是富矿多,成本低

1950年到2000年之间世界稀土生产情况因此我们也就知道了,如果中国真的对美国实行稀土禁运的话,并不能让美国从此没有稀土可用,而是逼得美国重启稀土冶炼产业,造成成本的大幅提升其实,美国加州的山口矿(Mountain Pass),就曾经是世界上最大的稀土生产基地。

直到1990年代之后,来自中国的大量廉价出口导致了山口矿一度停产最近一段时间,美国为了解决稀土供应过度依赖中国的问题,又重启在美国国内及澳洲等地的稀土开采和生产

美国加州Mountain Pass稀土矿当然,美国重启生产会造成成本上升,影响也很大对一些军品项目,比如F-35的生产,价钱再贵也没办法,而且这点成本增加对军品影响也不大但对于一些新兴的民用产业来说,比如风电、电动车,由于需要广泛用到稀土材料,且对价格比较敏感。

假如中国禁运,会对美国这些产业的发展造成很不利的影响

电动车很依赖稀土资源总之,稀土确实是中国的一张牌,但这张牌也不会轻易打出去禁运稀土和禁运华为的性质是不一样的当台积电被禁止为华为代工芯片之后,华为高端芯片的来路就是实实在在地断了什么时候中国解决了光刻机等一系列技术问题并实现全国产芯片生产线之后,华为才能重新获得高端芯片。

可以这么说,对华为的禁运从本质上来说属于有无问题;而稀土,归根结底还是成本问题,能让美国很难受,但起不到一剑封喉的作用很多网友总是迫不及待地希望国家打出稀土这张牌,"洪哥,咱们动手吧"国家之所以总说"No",是因为这张牌的意义并没有大家想的那么大,毕竟这不是个有无问题。

有限制资源出口那个劲头,不如好好搞搞技术--技术决定的是有无问题。稀土这张牌,不到万不得已是不会动的。

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