稀土新材料产业的发展现状及建议

闫慧忠

稀土新材料由于其独特的战略优势，发展前景广阔，市场潜力巨大。2005年以来，我国稀土在稀土新材料领域的消费量逐年递增，成为稀土应用的主要领域。其根本原因在于风电、新能源汽车、节能照明等低碳经济的迅速增长刺激了稀土新材料的发展。稀土新材料在内蒙古自治区具有较好的产业优势和研发基础，而稀土新材料产业技术水平在一定程度上能够反映一个国家的科技水平。

一、稀土新材料的产业现状

稀土新材料主要包括稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土抛光粉、稀土发光材料、稀土催化材料、稀土磁致伸缩材料、稀土发热材料、稀土热障涂层材料、稀土超导材料等数十种。

（一）钕铁硼永磁材料的产业现状

钕铁硼永磁材料已广泛应用于永磁电机、计算机、通讯、医疗器械等领域，在风力发电机、混合动力汽车、家电等很多节能减排新兴领域也显示了巨大的发展潜力。

钕铁硼永磁材料产业近年来快速发展。2000年，我国钕铁硼永磁材料产量超过日本，成为世界上最大的钕铁硼磁体生产国。2010年，我国稀土永磁材料产量为82600吨（实物），比2009年增长48.56%。

近年来，随着钕铁硼制造技术的持续研发、专有设备技术进步和国外先进设备的引进，我国的烧结钕铁硼永磁产品档次和质量显著提高，已经形成N到TH7个系列43个牌号的产品。合金冶炼采用的速凝薄片和氢处理技术，使我国从最初只能生产N40以下的中低档产品，发展到可生产N45－N50的高牌号产品。

内蒙古是我国稀土永磁材料开发和生产最早的地区之一，钕铁硼永磁材料的研发一直处于国内的先进行列，以低氧工艺为代表的工艺技术已普遍为国内认可和采用，对我国高性能钕铁硼永磁材料的发展做出了重要贡献。近几年，我区钕铁硼永磁材料产业规模逐步扩大，企业数量达到10余家，产能达到3万吨，2011年产量为7311吨，约为全国产量的10%。

(二)稀土储氢材料的产业现状

国内外稀土储氢合金产品主要为稀土系LaNi5型，用于镍氢电池的负极材料。2005年以来，中国稀土储氢材料和镍氢电池的产量超过日本，成为全球最大的生产国，储氢合金产能和产量分别超过2万吨和1.5万吨。内蒙古稀土储氢合金企业有5家，产能为1万吨，约占2011年全国产量2343吨的13%。

国内外规模型储氢合金企业的技术和工艺水平没有明显的差距。内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司在成立时用250万美元购买了美国OVONIC电池公司（OBC）独家专利和技术，在国内中等规模镍氢电池厂中具有广泛的市场，产品质量稳定。

传统LaNi5型储氢合金的技术门槛低、产能过剩，市场竞争激烈，企业利润低、回款慢，发展前景很不乐观。因此，急需开发新型的稀土储氢电极材料以适应市场的需求。

（三）稀土抛光粉的产业现状

我国稀土抛光粉的生产已有50多年的历史，生产工艺基本成熟。彩电与计算机显示器制造行业、电子元件、眼镜片及平板玻璃是稀土抛光粉的主要用户。我区稀土抛光材料企业有11家，产能为2万吨，约为2011年全国产量3437吨的25%。

包头天骄清美稀土抛光粉公司目前在国内产销量最大，企业直接引进日本清美化学株式会社的工艺和技术，产品已形成高、中、低档系列。中国所用的高端抛光粉大多从日本进口，部分由包头天骄清美提供。

由于包头天骄清美、包头罗地亚等一些具有先进技术和装备的生产企业座落在包头，因此，包头稀土抛光粉产业位于国内先进行列，与国际水平相当。

（四）稀土发光材料的产业现状

我国稀土发光材料生产自上世纪八十年代起步以来，获得了迅速发展。目前已形成四大主流产品：灯用三基色荧光粉、信息显示用荧光粉、稀土金属卤化物和长余辉荧光粉。其中，灯用稀土荧光灯粉用量最大，消耗稀土最多，对节能和环保的贡献也最为突出。2007年我国节能灯用稀土三基色荧光粉产量6400吨，稀土节能荧光灯年产量达到36亿支,均跃居世界第一位。2010年全国稀土发光材料产量达到9398吨。

我区只有位于包头市的内蒙古天彩稀土发光材料有限责任公司应用中科院长春应化所的技术生产稀土发光材料，其主要产品有PDP荧光粉、稀土长余辉荧光粉以及由长余辉荧光粉所生产的一些初级产品，如夜光相纸、夜光工艺品、夜光膜等。2008年，稀土长余辉荧光粉产量为26吨。

2012年，由包头钢铁（集团）控股，与江苏天彩科技材料有限公司联合组建包钢靖江天彩科技材料有限公司，共同打造世界最大的稀土发光材料生产基地，一期工程投产后将实现年产1500吨稀土发光材料的规模，产值预计将超15亿元，三期工程全部竣工投产预计产销可达百亿元。

发白光的发光二极管（LED）成为第四代照明光源——半导体照明。上世纪90年代中期，日本日亚化学公司开发出荧光材料覆盖蓝光LED产生的白光光源。其中所用的稀土石榴石荧光体YAG在国内外已产业化。我国的YAG荧光粉产品供应全国多家白光LED器件生产厂家，并远销美国、韩国和中国台湾等地，制作的白光LED达到了国际先进水平。

（五）稀土催化材料的产业现状

2006年稀土催化材料的应用约占世界稀土总消费量的20%，成为稀土的最大应用市场。北美是石油裂化和汽车催化剂的最大市场。我国2006年稀土催化剂的生产能力已经超过10 万吨，稀土在石油化工和汽车尾气催化净化领域的消费总量达到9300吨（REO）。

世界汽车尾气催化剂主要由四家公司——英国的Johnson Matthey 公司、美国的Engelhard 公司和Allied Signal 公司以及德国的Degussa 公司垄断，四大公司已全部在上海建厂，其产品进入了中国的新车配套市场，并占有了相当的市场份额。

我国稀土催化裂化催化剂生产企业有几十家，其中兰州炼化总厂催化剂厂、湖南巴陵石化公司催化剂厂和齐鲁石化公司催化剂厂是三大催化剂生产厂。

稀土催化剂还可以应用于天然气及化石燃料的高效减排燃烧、固定源有毒有害气体污染物控制和治理、精细化学品催化合成、固体燃料电池等领域。

二、我区稀土新材料生产中存在的问题

我区稀土永磁材料、稀土储氢合金、稀土抛光粉的产业规模在国内外占有一席之地，稀土发光材料、稀土催化材料的产业处于起步阶段。稀土新材料的总体技术及研发水平较低，尤其是缺乏具有自主知识产权的新产品，在市场竞争中往往处于劣势。

稀土新材料产业虽然具有原料产地优势和较早的开发和技术优势，但在发展意识、技术开发、企业管理、销售等方面还落后于国内外先进水平，主要在于技术与企业结合较差、产品应用开发滞后、政策扶持及资金投入不够。

我区生产的烧结钕铁硼磁体以毛坯产品为主，终端应用的磁部件较少，在加工技术、防腐镀层技术和装备方面较为落后。国内汽车电机和风力发电机用的钕铁硼磁体的磁性能均一性、高稳定性还有待提高。钕铁硼辐射多极磁环在产品高度、磁性能均匀性以及小尺寸磁环磁性能等方面，与日本相比还有较大的差距。

我区储氢合金的产品品种较少，企业自主研发能力较弱，缺乏原创性的产品。近年来，日本主要开发生产混合电动汽车（HEV）用镍氢动力电池的功率型LaNi5储氢合金，随着HEV的大量上市得到了长足的发展。2006年，日本生产出低自放电镍氢电池用La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金粉，年产量在6000-7000吨左右。而我区的相关产品还处于产业化研发阶段。

我区生产的稀土抛光粉比重较大的是中低档次产品，而国外生产的稀土抛光粉以中高档产品为主，甚至从我国购买中低档产品再加工成高档次抛光粉。我国在化学-机械抛光方面处于研发阶段。

我国灯用稀土发光材料已向多品种、多规格、多方位、深层次、全系列方向发展。现阶段，我国灯用稀土三基色荧光粉所用的工艺、设备落后于国外一些先进企业。我区稀土发光材料产业，存在着品种单一、产量较小的弱势。

我区在稀土催化剂应用领域几乎是空白，只在稀土铈锆固溶体的制备、稀土在化石燃料的催化燃烧及工业废气的催化净化、稀土在固体燃料电池中的应用等领域有实验室的研究工作。

三、今后的发展方向与重点

我区稀土新材料产业未来的发展应注重以下问题：

（一）稀土新材料总体发展方向与重点

在政策方面，为企业创造良好的发展环境，拓展稀土新材料产业的市场；加强科技投入和科技开发，引导稀土新材料进入节能减排、医疗设备等新兴应用市场；加强产学研相结合及人才的引进和培养，加快新技术的研发进程，加速成果的产业化。

（二）钕铁硼永磁材料发展方向与重点

研究开发终端应用的烧结钕铁硼磁部件，应注重改进加工设备技术，开发防腐镀层技术和装备，针对性地研究开发尽可能高的磁能积下的高矫顽力、高热稳定性的钕铁硼磁体。解决钕铁硼辐射多极磁环在高磁性能、磁性能均匀性以及小尺寸磁环等方面存在的问题。

（二）稀土储氢材料的发展方向与重点

同时，要尽快实现电动汽车动力镍氢电池的功率型稀土系储氢负极合金的产业化，加快开发新型稀土系储氢材料，如La-Mg-Ni系、La-Fe-B系储氢合金的进度，抢占市场先机。

（三）稀土抛光粉的发展方向与重点

稀土抛光粉产业在稳定中低端市场的前提下，充分发挥包头市资源的优势，加速高性能抛光粉的研制及产业化，扩大高端产品的产能。在化学-机械抛光方面，尽管消费量较少，但需求增长率很高，应尽早开展研发和产业化工作。

（四）稀土发光材料的发展方向与重点

我区要扩大稀土发光材料产业链，就必须与有实力、技术含量高的稀土发光材料企业合作。就稀土发光材料原料而言，包头市稀土企业可提供制备灯用三基色绿粉的镧、铈和铽；制备三基色红粉和蓝粉的原料氧化铕可以满足需求。为使白光LED固体照明光源实用化与产业化，还需要探索更多的新型稀土发光材料。

（五）稀土催化材料的发展方向与重点

今后在催化材料领域重点技术发展方向：围绕国家对清洁能源生产、环境治理等的重大需求，研究以功能性（如高性能的储氧材料、高热稳定的稀土复合氧化物等）为导向的稀土催化剂，设计与制备高性能的稀土催化材料及其应用器件。

此外，在稀土新材料研究与开发平台的建设中，要注重材料性能评价和应用技术开发评价工作，注重材料的中试工程化实验工作，为稀土新材料的产业化及推广应用提供科学可靠的设计依据。

（作者系包土稀土研究院科研部部长、博士、教授）