我国稀土产业发展现状与对策研究

2012-07-12 05:59:20吴海民俞雪花
关键词:稀土资源材料

吴海民,俞雪花

(广东五邑大学经济管理学院,广东江门 529020)

稀土,被誉为“21世纪的黄金”、“工业维生素”和“新材料之母”,广泛应用于电子、石化、冶金、机械、能源、国防、航空航天、环境保护和科技创新等领域。我国是世界上稀土资源最丰富、储量最大、分布最广、品种最全的国家,素有“稀土王国”之称。现已探明的稀土矿山储量基础为7 130万吨,占全世界稀土储量的50%以上,是名副其实的世界级稀土资源大国[1]。经过多年发展,我国已成为世界最大的稀土资源、生产、应用和出口国,是世界上唯一能够大量供应各种规格产品的国家,稀土贸易占据国际市场85%的份额,满足了全球90%以上的需求[2]。

然而,尽管我国赢得了稀土生产量、稀土应用量和稀土贸易量三个世界第一,成为名副其实的世界第一稀土大国,却为此付出了沉重的资源、能源和环境代价。迄今为止,我国稀土产能过剩、产业集中度不高的问题依然十分突出;无序开采、资源浪费、环境污染现象仍然比较严重;资源利用率不高、深加工度不够的情况尚未得到根本好转;在国际贸易中未能有效掌控稀土定价权,大量稀土被廉价出口,稀土产业整体竞争力较为薄弱。因此,加强我国稀土这一重要战略性资源的保护和合理开发利用,促进稀土产业可持续发展,具有重要的现实意义。

一、稀土及其战略价值

稀土,也称稀土元素,指化学元素周期表中镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。稀土在地壳中的丰度并不少见,但分布极不均匀,主要分布在中国、美国、澳大利亚、巴西、加拿大、印度、马来西亚以及南非、俄罗斯等29个国家和地区。最新研究表明,全球稀土需求将以年均7.1%的速度增长,2015年将突破18万吨,稀土销售达到92亿美元。

稀土具有极其重要的战略价值,在科技创新和发展战略性新兴产业方面尤其具有举足轻重的作用,当今世界上每六项发明就有一项离不开稀土。如今,稀土不但在冶金、石化、纺织等传统领域被广为应用,更成为磁性材料、发光材料、储氢材料、新能源、显示器等高新技术领域至关重要的资源之一[3]。金融危机后,发展新能源和战略性新兴产业正成为各国经济转型和结构调整的重点,而稀土正是这些新兴产业不可或缺的核心资源。美、日等发达国家将其列为发展高新技术产业的关键元素和战略物资。美国国防部公布了35种高技术元素,其中包括16种稀土元素;日本科技厅选出26种高技术元素,16种稀土元素包括在内。稀土新材料开发应用成为国际竞争最激烈的领域之一。

1.工业应用稀土元素具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理和化学特性,在工业领域用途极广

添加稀土的钢能有效提高强韧性、热强性、耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性。在铝、铜、锌、镍等有色合金中加入稀土金属,有利于改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好的优点,它取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程。在合成氨生产过程中,加入少量硝酸稀土作为助催化剂,在处理气量上比用镍铝催化剂大1.5倍。在纺织工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。在农业方面,田间作物如果施以少量的硝酸稀土,能使其产量提升5% ~10%[4]。

2.新材料开发

20世纪90年代以来,稀土在新材料领域的应用突飞猛进。有人这样形容稀土的战略地位:“稀土是21世纪新材料的宝库,没有稀土,就没有新材料,也就没有战略性新兴产业”。如钕元素被大量加工成磁性材料,制作驱动马达、核磁共振仪原件、涡轮发电机磁铁;铈元素被用作优质抛光材料,用于玻壳抛光;铕元素作为发光材料主要用于显示屏涂层;而镧元素则被认为是新能源用储氢材料的主要成份。用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料使用。稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料,铬酸镧是高温热电材料。世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展[5]。此外,稀土也被广泛用于照明光源,制造不同用途的光学玻璃和特种玻璃材料。

3.节能环保

稀土资源另一主要应用领域是节能、低碳和和环境保护。除了镨、钕、镝、铽等能用于风力发电和生产绿色低碳的新能源汽车外,稀土催化剂在环保方面的需求及应用大幅增长。如汽车尾气催化净化、天然气催化燃烧、餐饮行业油烟净化、工业废气净化及可挥发性有机废气消除等。

4.国防军事

由于稀土本身具有优良的光电磁等物理特性,能大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能,被广泛应用于军备如雷达、声纳、巡弋导弹等的制造和军事科技的跃升。美国五角大楼每年使用约175吨的钕硼铁磁。除了美国空军的F-35和F-22之外,海军的DDG-51驱逐舰、核潜艇、陆军的“布莱德利”装甲车和AIM-9X“响尾蛇”导弹等36种武器都使用了稀土材料制成的钕硼铁磁。

二、我国稀土产业发展现状

1.地域分布

从地理分布看,我国稀土资源的98%分布在内蒙古、江西、广东、四川、山东等地,形成北、南、东、西分布格局,具有北轻南重的分布特点。轻稀土主要分布在北方的包头,中重稀土主要分布在南方的赣粤闽桂湘五省区。其中内蒙古包头4 350万吨,占83.7%,山东微山占7.7% ,四川凉山占2.9%,江西、广东、福建等南方七省占5.7%[6]。目前全国有120多家稀土开采矿山,比较大型的稀土矿主要有内蒙古白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、四川冕宁稀土矿、江西赣州稀土矿等。

从产业集聚看,我国稀土产业经过几十年发展和结构调整,形成了“三大基地、两大体系”的格局[7]。三大基地是:一是以包头混合型稀土为原料的北方稀土生产基地,分离能力约8万吨;二是以江西等南方七省的离子型稀土矿为原料的中重稀土生产基地,分离能力约6万吨;三是以四川冕宁氟碳铈为原料的氟碳铈矿生产基地,分离能力约3万吨。轻重两大体系:一是以轻稀土为主的北方工艺体系,主要产品有:稀土精矿、稀土合金、混合稀土化合物、富集物,各种单一稀土化合物以及稀土抛光粉、永磁材料、贮氢合金等外延产品;二是以中重稀土为主的南方工艺体系,主要产品是各种高纯单一稀土化合物和金属,富集物、混合金属和合金及稀土永磁材料、稀土荧光粉等。

2.产业发展

经过多年的建设,特别是改革开放以来,我国稀土工业发展迅猛,建成了采选,冶炼分离,深加工,新材料及稀土应用产品的集科研开发、生产、应用于一体的较为完整的稀土工业体系,成为世界上最大的稀土资源、生产、出口和消费国,在国际市场上居支配和主导地位。近80%的稀土特别是高纯单一稀土出口给工业发达国家,在国际市场上占据垄断地位。经过60年的发展建设,目前我国已能生产近1 000个规格的400多种稀土产品,成为世界上唯一能够大量供应各种品级、规格稀土产品的国家。目前,已经建立起完备的稀土产业体系,形成了稀土原料向深加工方面发展,稀土应用向高科技领域发展的良好趋势。

3.对外出口

近年来,随着生产的发展,我国稀土产品出口也取得了高速发展。2007年我国稀土冶炼分离产品出口45 415吨,创汇7.63亿美元,稀土磁体21 532吨,创汇4.15亿美元。2008年,我国稀土冶炼分离产品出口45个国家和地区,出口量为3.46万吨,出口金额5.61亿美元。稀土磁体出口到77个国家和地区,出口量为10 760吨,出口金额达到4.84亿美元。2009年我国稀土出口到78个国家和地区,出口结构不断优化,高附加值产品增加,全年稀土冶炼分离产品和稀土永磁体出口量为4 4300吨,占总产量的32%左右[8]。我国自1999年开始对稀土出口实行配额管理,出口总量逐渐减少。2004——2010年,我国国内稀土总配额(含稀土新年材料出口)分别为65 609吨、66 000吨、61 821吨、59 643吨、47 011 吨、50 145吨、30 258吨。在配额逐渐减少的政策限制下,中国稀土出口价格呈现了明显稳步增长态势,2001年中国稀土出口平均单价仅3 975美元/吨,而2010年稀土的出口均价为14 405美元/吨,同比2001年增长了约三倍,见表1。

表1 2003年至2011年我国稀土产品的出口情况

三、我国稀土产业发展存在的主要问题

1.产业附加值较低

在全球稀土产品的价值链上,稀土精矿、分离产品、新材料、器件的附加值比例约为1∶10∶100∶1000。而我国始终处于稀土产业链的低端,稀土精深加工不够,产品科技含量和附加值相对较低,初级产品多,精深加工产品少。稀土生产企业长期在1%~5%之间的薄利状态下生存。我国最大的稀土企业包钢稀土2008年销售稀土产品5.4万吨,大约相当于全球需求的一半,而净利润只有区区 1.69 亿元[9]。

2.缺乏核心技术创新

我国稀土开发技术与发达国家相比差距较大,自主创新不足,特别是稀土新材料器件及终端应用技术更加明显。具有自主知识产权的稀土新技术、新成果较少,稀土新技术、新成果转化和产业化滞后,行业竞争力和持续发展能力不足。由于我国稀土产业技术创新不足,技术实力和生产装备较差的中小生产企业为数众多,大部分稀土企业主要生产中低端稀土材料,而在高端稀土材料领域,我国几乎没有自主知识产权,缺乏相应技术储备和产业化能力,资源优势一直难以发挥。稀土产业发展的核心关键技术如石油加工裂化催化剂、钕铁硼永磁材料、稀土储氢材料、高性能稀土研磨抛光材料、稀土超磁致伸缩材料技术,大多掌握在西方发达国家手里,严重制约了我国稀土产业的未来发展。

3.产能过剩、价格低迷

由于行业集中度不高,产品结构单一,大多数生产企业之间存在严重的同质化竞争,形成了稀土企业“散、乱、小”的不利局面。无序开采、盲目加工、过度开发、恶性竞争,导致产大于销、供过于求,价格陷入长期低迷。据统计,从1979—1986年,稀土出口均价为7美元/公斤~9美元/公斤;从1987—1991年,稀土出口均价为9.5美元/公斤~13.5美元/公斤;1990——2005年的 15 年间,虽然中国稀土的出口量增长了近10倍,但价格却下跌了36%[10]。金融危机后我国稀土价格再次跌入谷低,直到2010年才有所回升并逐渐走高。在稀土贸易中,作为一个稀土资源大国却掌握不了市场定价权,廉价资源出口导致资源严重流失,资源优势地位被逐渐削弱。

4.资源利用率不高

目前我国矿山的整体资源利用率不高,资源浪费现象较为严重,在工业储量正在急剧下降的情况下,我国稀土的合理利用率平均只在10%左右。国有稀土矿山的资源回收率一般为60%,民营矿山普遍不足40%。如我国最大的包头稀土矿回收利用稀土仅为开采量的10%左右,其余90%进入尾矿坝储存,大量稀土在浸取中流失。作为稀有资源品种的我国南方离子型稀土矿的平均利用率也仅有 20% ~50%[11]。

5.环境污染严重

目前国内大多数稀土企业从事低水平的开采冶炼、加工生产,造成十分严重的环境污染。稀土矿山开采中土地和植被破坏、水土流失等生态破坏问题十分严重。每开采10吨稀土氧化物要剥离表面和出池尾沙1 000立方米~1 600立方米,破坏大量地表植被。加上个体采矿点乱采滥挖屡禁不止,弃贫采富,致使山体土壤和植被严重破坏,造成水土大面积流失。稀土冶炼产生大量废水、废气、废渣,放射性物质严重超标,未经处理或治理不达标就任意排放的现象相当普遍[12]。据测算,美国稀土生产的环境成本约为2.8美元/公斤,而我国企业稀土生产的环境成本高达5.6美元/公斤。

四、中国稀土产业发展对策

1.推动稀土产业链向纵深发展

稀土产业的一个重要特点是附加值沿产业链呈裂变式的增长,从原料到新材料和元器件,产值可以成百倍增长。我国应着手从稀土产业链的高端切入,推动稀土产业多极延伸,实现纵深发展。通过构建“稀土矿开采→稀土分离→稀土金属→稀土合金→稀土应用产品”的生产一体化链条,生产高端产品,开发特定性能的稀土新材料(如高性能的稀土贮放氧材料、导电材料、稀土耐硫材料、稀土贮氮材料、稀土高热稳定性复合材料等),开发量大面广的新产品(如新型稀土抛光粉、稀土防紫外玻璃、汽车尾气净化、高分子化合物添加剂等),拉动稀土产业链从生产到应用的延伸,进一步提高稀土产品的附加值,增强稀土产品在国际市场上的竞争力[13]。

2.加快稀土产业科技创新

科技创新对发展我国稀土产业至关重要,是提高我国稀土产业升级,促进结构调整的动力源泉。我国能否发挥稀土资源优势,利用好自己宝贵的稀土资源,关键在于发展先进的稀土加工技术。一方面要加强基础理论和原创性技术的开发,加强稀土资源科学合理利用和节能环保等方面关键技术开发,提高我国稀土资源开发利用技术水平,研究拓展现有稀土材料的应用范围,开发新的应用产品。另一方面应加大科技投入,设立稀土科技研究和攻关专项资金,加大财政对稀土开发应用专项资金的投入,实施知识产权战略,抢占技术制高点[14]。

3.推行稀土储备制度

近年来,我国稀土占世界稀土储量的比重不断下降,中国稀土资源优势已大为“缩水”。2001年中国国家储委批准的中国稀土工业储量修订后,中国稀土工业储量为7 130万吨,占世界稀土工业储量的53.5%。2009年,中国稀土储量为3 600万吨,占世界36%,产量12万吨,占世界产量的97%。与中国形成鲜明对比的是,美国2009年的稀土储量为1 300万吨,占世界13%,而产量为零[15]。因此,为防止这一不可再生资源的过度开采以及滥挖滥采对环境的严重破坏,确保可持续发展,应实行稀土战略储备制度。只有建立稀土战略储备,才能发挥稀土资源的绝对优势,掌控稀土资源的国际定价话语权。

4.提高稀土资源税税率

提高稀土资源税税率,完善稀土价格形成机制,让稀土价格体现出资源的稀缺性和环境破坏的负外部性。长期以来,我国稀土产品成本中没有包含资源开发和冶炼分离过程中的外部性成本,导致稀土过度开采、浪费严重。要遏制稀土的无序开采和廉价出口,就得提高稀土的开采成本。当务之急,就是要大幅度提高稀土的资源税税率,以遏制目前稀土的无节制开采,减少稀土在开采中的浪费,并通过价格杠杆让廉价稀土的出口量减少,并促使大型企业主动整合资源,限制产量,转向产品深加工领域,确保稀土产业的可持续发展[16]。

5.做好生态环境保护

严格执行环保法规,依法淘汰环保不达标和资源回收率低的矿山开采点,对污染严重的企业限期关停并转。加强技术改造,提高技术装备水平,优化稀土工艺流程,大力推行清洁生产,提高稀土及伴生资源、二次资源的循环利用水平,降低化工材料消耗和生产成本,从源头控制并减少三废污染。

6.加强宏观管理

为更好地合理利用和开发有限的稀土资源,各级政府应充分行使宏观管理职能,对稀土产业实行科学规划,有序开采,统一购销,控制总量,避免浪费。通过并购重组,资源整合,尽快改变稀土企业小、散、乱的局面,遏制低水平重复建设和无序竞争,实现集约化发展[17]。同时发挥行业协会的作用,在政策管理、生产指导、市场调研、中介服务、贸易摩擦等方面,为企业提供有效服务。

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