一、稀土新材料產業發展的背景需求及戰略意義

（一）中國稀土資源概述

稀土（RE）一共包括17種元素，其中鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪被稱為“輕稀土”元素，釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥以及鈧和釔被稱為“重稀土”元素。中國稀土礦產資源種類齊全，不僅有大量巖礦型輕稀土礦（集中于北方，如內蒙古白云鄂博礦），也有豐富的離子型重稀土礦（集中于南方，如南方七省稀土礦）。2020年，全球稀土儲量和產量分別為1.2億噸和24萬噸，其中中國占比38%和58%，在稀土資源供應方面占據話語權。值得注意的是，近年來巴西、加拿大、俄羅斯、越南、印度、緬甸以及格陵蘭等國家和地區陸續發現大量稀土資源并加以開發，可能導致未來世界稀土資源格局發生變化。

除了資源優勢外，中國也具有完整的稀土工業體系，涵蓋從上游的選礦，中游的冶煉分離、氧化物和稀土金屬生產，到下游的稀土新材料以及應用的全部產業鏈，是全球稀土市場上最重要的生產者和消費者。2020年，中國稀土及其制品出口量為7.82萬噸，出口金額為21.67億美元（主要出口日本和美國），其中稀土金屬和合金產品在全球市場份額達80%以上。如表1所示，近年來隨著下游應用對各類稀土材料需求的不斷增長，中國稀土的開采指標和產量也在不斷增加。

表1 中國2016—2020年稀土礦開采指標

（二）稀土新材料及相關產業

由于稀土元素的4f層電子被完全填滿的外層（5s和5p）電子所屏蔽，導致4f層電子運動方式不同于其他元素，從而使稀土元素具有特殊的光、電、磁、催化等性能。作為“工業維生素”，稀土不僅在冶金、石油化工、玻璃陶瓷等傳統領域應用廣泛，更在永磁材料、拋光材料、儲氫材料、催化材料等領域占據核心或重要地位。此外，稀土元素4f層電子還可與其他元素外層電子相互作用，形成性能優異的稀土新材料。目前，如圖1所示的各類稀土新材料已在高檔數控機床、機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、節能與新能源汽車等《中國制造 2025》涉及的重點高科技領域中起到關鍵作用。

圖1 稀土（RE）材料的典型特征以及由此導向的不同應用領域舉例

2018年，中國稀土產業鏈產值約為900億元，其中稀土功能材料產值500億元（56%）， 冶煉分離產值250億元（27%）。隨著高新技術領域對新材料的需求不斷增長，前者所占比例還在快速上升。如圖2所示，在各類稀土功能材料中，稀土永磁材料受益于新能源汽車和電子工業等領域的高速發展，在產值（75%）和稀土消費量（>40%）方面都具有絕對優勢；產值其次（20%）的是稀土催化材料，其消費量約占稀土功能材料的14%。其余稀土消費量較大的行業和領域包括冶金和機械（12%）、玻璃陶瓷（8%）、光功能材料（7%）、儲氫材料 （7%）、拋光材料（5%）和農業輕紡（5%）等。部分上述重要領域的發展現狀及趨勢將在下一節詳細介紹。

圖2 各類稀土功能材料產值及稀土消費量比較

（三）稀土新材料產業的戰略意義

以稀土功能材料為代表的稀土新材料已成為全球競爭的焦點之一。例如，近年來全球新能源汽車即將進入智能化主導、多種能源和驅動方式并行的“2.0時代”，大幅度拉動了稀土作為磁性材料、儲氫材料的消費；5G時代智能手機、物聯網攝像頭等電子設備的更新換代則推動了稀土在光功能材料、拋光材料等領域的消費。為了在未來占據稀土產業競爭的有利地位，歐美、日本等發達國家和地區均將稀土元素列入“21 世紀的戰略元素”，進行戰略儲備和重點研究。在美國能源部制訂的“關鍵材料戰略”、日本文部科學省制訂的 “元素戰略計劃”、歐盟制訂的“歐盟危急原材料計劃”等戰略規劃中均將稀土列為重點研究領域。

基于上述各因素，中國已將稀土列為國家重點管控和發展的戰略資源，并在《中國制造 2025》等國家中長期發展規劃中將稀土功能材料列為關鍵戰略材料予以重點發展。為落實“十四五”期間國家科技創新有關部署安排，國家重點研發計劃啟動實施了“稀土新材料”重點專項。根據該重點專項實施方案的部署，科技部發布了2021年度項目申報指南，預期通過該項目實施，實現“面向新一代信息技術、航空航天、先進軌道交通、節能與新能源汽車、 高端醫療器械、先進制造等領域對稀土新材料的迫切需求，發展具有中國資源特色和技術急需的新材料，加強稀土材料前沿技術基礎、工程化與應用技術創新，提升材料原始創新能力和高端應用水平”的總體目標。

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