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行业动态
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稀土行情全面爆发告别“白菜价”实践价值回归
发布时间 : 2021-02-04 浏览次数 : 573


导读

重稀土氧化镝、重稀土氧化铽和轻稀土氧化镨钕,在电动汽车、风电、光伏的强劲需求推动下,近期分别上涨了65%、50%和55%,A股稀土板块一片火热。历经私挖烂采的90年代,配额收紧的08年后,中国稀土行业是否又到了一个新的转折点。


【稀土多品种现货价格持续走高】今日稀土永磁板块继续拉升,现货市场方面,稀土市场延续此前行情,轻稀土中,镧铈金属及氧化物价格平稳;中重稀土中,镨钕、铽、镝报价持续走高,尽管金属厂以及磁材厂询盘活跃,但鲜有成交。镨钕金属2月3日报560000元/吨,为2017年10月以来高点。

华宝证券认为,下游驱动叠加供给有限,氧化镨钕进入上涨周期。新能源汽车、家电、消费电子驱动下游高性能钕铁硼磁材需求高增长,而供给端低速增长,预计2021-2025年氧化镨钕进入短缺周期,氧化镨钕价格或将持续上行,行业景气度也将不断改善。钕铁硼龙头企业受益于下游需求快速增长及稀土价格温和上涨带来的利润增厚。全球迎来新能源车政策加码期,国内“碳达峰、碳中和”相关有利政策推动下,预计2021-2025稀土永磁行业景气度将持续改善,国内钕铁硼磁材主要企业将持续受益。





时光回到十年前,2009年元旦刚过的北京,人民大会堂。

一位白发苍苍的鲐背老人,从时任最高领导人手里,接过了有着“中国诺贝尔奖”之称的国家最高科学技术奖证书,并领取了500万元奖金。

六年后的2015年“五一”假期前夕,这位功勋卓著的老科学家,不幸撒手人寰,告别了工作了半个多世纪的北大,和先他17年而去,同为科学家的爱妻兼校友相聚于天堂,而两人携手走过的风雨,也成为燕园的永久传奇。

时间又过了四年,在太平洋两岸的贸易争端进入白热化之时,西岸的一位经济学教授公开宣称,反击对方有三张“王炸”,而其中之一,正是上文这位老科学家几十年的心血结晶。而这张“王炸”怎么打,会有多少效果,也成为全球市场关注的热点。

就在这位专家抛出“王炸”论后不久,一家连续亏损7年,长期“仙股”的港股上市公司突然铁树开花,股价一日之内翻倍,而这家公司的实际控制人,去年在上海的“西郊五号”请客,吃出一张40万元人民币的天价账单。

【图】这家公司5月17日一天翻倍

不管是最高科技奖,还是“王炸”,都来源于同一件东西——稀土。这个名字听起来又“稀”又“土”,但战略意义却非比寻常:连总设计师都曾说“中东有石油,中国有稀土”,可见其战略地位重要。

但遗憾的是,和石油并列的稀土,在过去的带给中国的不仅是“王炸”,还有一次次的心痛。而造成这种心痛的原因,既有科学技术的落后,还有思想意识的封闭。

一部稀土产业史,折射出无数让人唏嘘的往事,下面,我们就走进稀土的往事,为今人之借鉴。

1

稀土究竟有多重要?

中国又究竟有多少稀土?

稀土这两个字,听起来貌不经扬:不但“稀”而且“土”,然而正如“人不可貌相”一样,稀土在现代科技中的地位不可低估,无论是飞机,导弹,还是芯片,都离不开稀土的贡献。甚至被誉为“工业维生素”。

那么稀土究竟何德何能,能够拥有这么多的用途呢?

所谓稀土,是元素周期表中镧(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种元素的统称。英文名称为Rare Earth,简称为RE或R。

这些元素之所以被称为“稀土”,是历史遗留问题:早先认为这类元素在自然界中非常稀有,并且由于制取技术的不发达,只能制得这类元素像“土”一样的氧化物,因而得名“稀土”元素。但现代科学技术告诉我们,“稀土”元素在自然界中的含量并不算少,其含量甚至高于一些常见元素:例如,铈在地壳中的丰度与铜相近,而镥则要比金高出200多倍。从这个角度而言,“稀”土不“稀”是有道理的。

首先,稀土元素在地壳之中的分布相当分散,很少有能够富集到商业开采价值的矿床。其次,由于相近的化学性质,它们倾向于两两一起生成合金矿,或者是与其他元素的共生矿,将其中的稀土元素中的各个进行分离不易。从这个层面上看,稀土仍然是“稀”土。

稀土元素有着三大共性:

1.原子结构相似;2.离子半径相近;3.在自然界密切共生。

尽管如此,不同的稀土元素之间性质依然有着细微的差异。这种差异也成为了稀土元素分类的依据。例如,钆以前的镧、镝、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素,亦称铈组稀土元素;钆及钆以后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素,亦称钇组稀土元素。为了克服这种细小的差异,将这些元素分离提纯,无数科技的先驱,付出了艰辛的劳动。

稀土元素的应用分为稀土催化材料、稀土储氢材料、稀土永磁材料、发光材料以及其他稀土材料,广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、军事、农业、医疗、石油化工、电子器件、航空航天、动力电池等行业。

【图】稀土应用领域分布情况(图片来源:前瞻网)

我国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。

【图】中国的稀土资源“北轻南重”(图片来源:维基百科)

轻稀土型资源主要分布在内蒙古白云鄂博稀土矿、山东微山湖稀土矿、四川冕宁牦牛坪稀土矿等。

重稀土型资源主要分布在我国南方地区,在江西、广东、广西、湖南、福建。虽然其储量是轻稀土的百分之一都不到,但重稀土应用于尖端军事等领域,作用几乎无可替代。而中国的重稀土资源储量,占到了全世界的90%,因此成为了世界级资源争夺的焦点。

其中南岭地区的离子吸附型中稀土、重稀土矿由于易采、易提取的特点,已成为我国重要的中、重稀土生产基地。

然而,这么多的稀土资源,在过去的几十年里,带给中国的却不仅是财富,还有一轮轮深刻的教训。而在这背后,与本文开头提到的这位老科学家密不可分。他,就是被誉为“中国稀土之父”的徐光宪院士。

他曾经率领团队,将中国的稀土分离工艺做到世界第一,形成了绝对的技术壁垒,此后目睹各地对稀土资源的私挖滥采深感痛心,并上书中央要求尽快规范开采秩序,终于扭转了稀土资源无序开发的局面。今天,我们在回顾中国稀土产业发展史时,不应忘记徐老的杰出功绩。

2

从出口原材料,到出口制成品

早在1927年7月3日,初出校门的两位年轻地质学家丁道衡和何作霖,就在内蒙古的白云鄂博,发现了铁矿和稀土矿产。但是当时稀土的巨大作用尚未被人类意识到,加之旧中国连年战乱频仍,这片巨大的宝藏仍旧沉睡在地下。

稀土的大规模开发应用,可以追溯到二战后:上世纪五六十年代,科学界发现了稀土材料在原油、电子等工业部门的重要应用,大规模促进了稀土产业的发展,全球各国的稀土提炼工厂,如雨后春笋般纷纷建立起来。那个时候,全球公认美国稀土储量居世界第一,其芒廷帕斯矿号称是当时世界最大的稀土矿。

截至上世纪70年代,美国的芒廷帕斯矿山每年生产量达到40000t氟碳铈矿。而全球最大的稀土处理企业是法国的罗纳普朗克公司,每年可以处理8000t(REO,以稀土氧化物计算)的独居石,全球稀土生产的先进技术,也掌握在这些发达国家手里。

而在上世纪50年代的中国,虽然那是一个“大干快上”的年代,由于科学技术的极端落后,稀土的应用还只局限在实验室里,和中国人说起稀土“王炸”,就好比说人类已经殖民火星。直到“一五”计划末尾的1958年,稀土的分离和提纯被列入国家中长期发展规划,一切才刚刚开始。

同年,中苏建立联合考察队赴白云鄂博进行考察,此时的何作霖被任命为中方队长,经过艰苦卓绝的考察活动,最终发现,这座矿山不仅仅是一座巨大的铁矿石山,同时还是世界上最大的稀土矿山,从而证实了30多年前自己的预言。很快,这里建立了包头钢铁公司

虽然储量很大,但由于该矿是由氟碳鈰矿和独居石两种稀土矿物组成的混合型矿种,选矿和冶炼难度相当高,而当时国内没有办法做到高精度的稀土冶炼,因而只能让这些矿石作为炼钢后的残余物,无法发挥出更大的价值。

在那一年,北京大学的徐光宪,被从化学系调到技术物理系,开始从事和制造原子弹密切相关的核燃料萃取研究,和稀土的关联还不是那么紧密。

到了1960年,上海跃龙化工厂成立,是国内最早、也是最大、产品最齐全的稀土冶炼及产品深加工企业,主要以独居石为原料,生产各类稀土相关产品,包括材料、金属、打火石等。而在数千公里之外的白云鄂博,随着开采量的逐年扩大,对稀土的综合开发利用成为了当务之急。

然而技术的积累不是一朝一夕的。正如前文所言,稀土元素之间的化学性质非常相似,相似到比孪生兄弟还像,这就使得分离和提纯不同的稀土元素非常困难,而一旦纯度不够,其商业价值也就大打折扣。

正是因为国内稀土生产工艺和技术十分落后,法国国家把稀土生产技术作为高度机密对中国实行封锁。例如,法国的罗纳普朗克公司上世纪60——70年代已经可以运用萃取法,分离稀土当中的16种元素,不过该厂对这种技术非常保密,生产过程不允许任何外人参观。

同时代的中国,只能生产稀土精矿和稀土混合物等产品,因而在相当长的时间里,中国稀土的出口都是“白菜价”。在需要高纯度的单一稀土元素时,只能高价向国外购买。巨大的差价,令国内相关产业举步维艰。例如,国产的固体激光器由于需要单一稀土元素钕,因而发展缓慢。

严峻的现实,迫使中国加快稀土分离和提纯技术的开发。然而,技术的积累不是一朝一夕的。1966年之后,由于内斗不断,各项工作的开展更为艰难。

直到1972年,由于西方的封锁,中国无法进口一些重要科技仪器,只能自力更生。在这样的背景下,徐光宪领导的研究团队接到军工任务——分离两种稀土元素镨和钕。

镨和钕是一对孪生物,分离起来非常困难,采用一般的萃取体系分离效果不佳,若采用离子交换法的话虽然分离纯度高,但产量小,成本高。如何在保证效果的前提下,达到比较高的产量,成为摆在研究团队面前的难题。

有关镨和钕的分离,美国原子能机构之前曾经做过相关的研究,但最终发现虽然单级分离效率很高,但没法实现串级萃取(连续萃取),最高只能到达80%左右,无法达到100%的分离,因而将相关研究资料解密公布。

团队在美国相关资料的基础上,通过进一步研究发现了不能串级萃取的原因所在:所采用的络合剂强扶太大,将水相中的镨和钕完全络合了,无法转移到有机相;在此基础上想到:在有机相中也要有稀土,才能和水相实现交换,不断提高稀土纯度。

思路确定之后,团队又经过两年艰苦的试验,最终在实验室成功实现了镨和钕分离,纯度高达99.9%,并利用该方法,对包钢积压的镨钕富集物进行了处理,不但成功实现了“变废为宝”,也为中国的稀土研究奠定了基础,可以说是产学研结合的典范。

榜样的力量是无穷的:在在成功分离镨钕的基础上,1974年团队又从江西的混合稀土体系中萃取高纯氧化钇,为北京化工厂制备红色电视荧光粉提供原料,之后又解决了金川有色的镍钴分离问题。

此时的萃取理论,虽然取得了很大的成功,但局限性也非常明显:

第一:只能应用于两相分离,对于多种元素的分离束手无策;第二,分离过程中很多关键数据无法通过理论推导,只能通过人工实验获得,俗称“摇漏斗”,因而难以实现计算机模拟,生产自然无法自动化。

面对新问题,徐光宪又带领团队经过几年的研究,终于发明了“串级萃取理论”

不但解决了分离中的一系列问题,并且摒弃了传统的小试——中试——大试——实际生产的操作思路,直接从计算机模拟到工厂生产,并保证一次试车成功,使得本来需要数年的实验过程,缩短到几个星期完成,有效节约了时间成本,实现了生产的全自动化,真正属于“鸟枪换炮”。

到了上世纪80年代末90年代初,这一理论在全国普遍推广应用后,中国单一高纯度稀土大量出口,国际稀土价格降为原来的近1/4。昔日高高在上的外国稀土生产厂家,此时不得不减产甚至停产,成功改写了国际稀土产业的格局,他们把这称为“China Impact”(中国冲击)。

由此,徐光宪被称为“稀土界的袁隆平”。也被称为“中国的稀土之父”,直到今天,他的研究成果依然是我国稀土工业的基础,保持着世界领先地位。到了2008年,徐光宪获得国家最高科学技术奖。

然而,功成名就后的徐光宪,非但没有感到喜悦,反而陷入了忧心忡忡之中,担忧的是——虽然中国稀土工业技术已经世界领先,但由于产权制度的不完善,以及相关法律法规的不健全,使得稀土非但没有为中国带来大量的经济效益,反而成为无尽的心痛。

3

知识产权之痛:

稀土,是如何卖出土价格的?

现在的人们也许无法理解:在计划体制下,“中国稀土之父”徐光宪发明的生产工艺在全国推广,而且这种推广完全是无偿的,并没有获得专利保护,这虽然使得先进技术很快推广应用,但也为之后的“稀土之痛”埋下了伏笔。正如徐光宪在后来的回忆所言:

20世纪七八十年代,科学家们一般都认为,他的研究经费是国家给的,他的研究成果用到国营厂是天经地义的。那时候还没有私营厂,都是国营厂,所以大家都这么做,成果推广了非常高兴,我做出来一个成果能够用了就很好,当时都是这样一种想法。

1990年以后,“市场化改革”成为中国大地最炫目的字眼,“利润最大化”成为公开的主张和行动的目标,“有水快流”则成为大多数生产企业的行动指南。

稀土行业是当时的高利润行业,地方企业和私营企业纷纷涌入,再加上体制原因,无数国有企业技术人员“跳槽”到待遇更高的私企,由此引发的技术外溢,导致稀土生产门槛大幅降低,无数的稀土生产企业破土而出,形成了稀土“大跃进”的局面。徐光宪对这一段历史,桩桩件件记得很清楚:

因为稀土分离效果很好,利润很高,于是就有许多厂,特别是江苏方面的地方国营、私营的许多厂都建立起来了,他们把上海跃龙厂、珠江冶炼厂的总工程师给挖了去,这样他们也掌握了分离技术。后来全国搞了100多个稀土分离厂。

本文开头提到的这家港股上市企业,就是在这样的背景下,于1987年成立于江苏宜兴,从成立稀土分离厂起步,慢慢将业务扩展至稀土冶炼厂。1999年,这家企业登陆港交所,取名为“中国稀土”。

在“对外开放”旗号下,中国几乎采取的是开放生产、开放供应的政策,短期利润诱惑下中国稀土产量和出口量同步扩张。当时中国未意识到稀土资源的重要性和战略性,甚至以稀土出口作为获取外汇的主要来源。

上世纪80年代初,中国单一稀土产量约为20吨,2006年就达到了8万吨,约是80年代初的4000倍!中国稀土年产量已占世界稀土产量的90%;在巨大产能带动下,1990-2005年间中国稀土的出口量增长了近10倍,出口总量占全球的80%,成为全球稀土成品生产企业的主要资源供给地。

急剧增长的出口量背后,是不计其数的稀土企业展开的恶性竞争,相互杀价成为市场常态,导致国际稀土价格急剧下跌。据统计,1990-2005年,稀土矿石价位从11700美元/吨跌至7430美元/吨,国际单一稀土价格下降了30%-40%。

价格下跌,导致稀土生产企业更加依赖规模扩张,2005年时,中国稀土冶炼分离年生产能力达到20万吨,已超过世界年工业需求量的一倍,导致“稀土卖出土价格”。例如,在上世纪90年代末之前,美国一直以国内的稀土资源满足本国生产所需。低成本的中国稀土涌入全球市场后,美国便不再自行生产了。

稀土开采无序增长的背后,付出的环境代价触目惊心:稀土开采一度使用的池浸工艺被称为“搬山运动”———先砍树后锄草,然后剥离表层土壤,所到之处,山体植被都会遭受难以修复的破坏。

以中国南方稀土生产重地江西赣州为例:2011年该省稀土行业全年利润为65亿元。然而,仅赣州一地,当年因为稀土开采造成的环境污染,矿山环境恢复性治理费用就高达380亿元,足足为利润的六倍!而在北方,最早开发稀土矿山的白云鄂博,也因开采稀土而造成了严重的放射性污染(稀土与放射性元素钍共生)。

除了知识产权意识外,国内稀土产业链不完善也是一大痛点:我国稀土行业内的技术进步大多发生在外资不太感兴趣或者利润较低的稀土开采、提炼和深加工等初级生产环节,而在再往上的高端应用领域中,则几乎看不到我国的身影,基本被国外所把持。

而当前的稀土产品价格,是随着生产链的递延成裂变式增长。据《软科学研究成果与动态》报道,稀土精矿、新材料和元器件的价值之比一般是1:50:500。我国稀土生产得越多,实际上是给国外提供了更多的廉价原材料,而中国需要稀土行业的制成品,则需要高价向国外购买。

国土资源部数据显示,到2020年,中国现代化所需的45种主要矿产资源中能保证需求的只有6种,按照目前的开采出口规模,再过30-50年,中国将从钨矿、锑矿、稀土矿的资源大国变成小国!

中国稀土被卖出“土价格”,其实不是偶然的,而是在社会转型,相关制度不健全而出现“真空”时的必然现象,带来的教训是深刻的,也实实在在给国人上了一堂知识产权保护的教育课:加强知识产权保护,促进科技创新任重而道远。

四、痛定思痛,限制稀土出口

2005年9月,徐光宪等15位院士联名写了一份《关于保护白云鄂博矿钍和稀土资源,避免黄河和包头受放射性污染的紧急呼吁》的院士建议,上报国务院。很快,这份紧急呼吁便得到国务院总理温家宝的亲笔批示:“这个建议很重要,请国家发改委阅办。”

在总理批示后,国土资源部下令从2007年起,我国稀土矿开采限制8万吨(原来是12万吨),小于全世界的需求量10万吨。这一消息公布后,我国生产的优质单一高纯稀土(占世界产量的90%)的国际价格就上升1倍多,可谓是立竿见影。

到了2011年5月10日,工信部提出组建“1+5”全国大型稀土集团的方案,也就是推动国内稀土企业资产优化、兼并重组、形成北方一家稀土公司和南方五家稀土公司的新格局。目前整合后的六大稀土集团规模效应已经逐步显现。六大集团市场份额不断提升,在市场定价上具有一定的话语权。据统计,截至2016年,全国99.9%的稀土生产配额集中于这六大稀土集团。



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