曹玉婷,劉 丹,張忠榕
(福建省科學(xué)技術(shù)信息研究所,福建福州 350003)
當(dāng)今世界正處在百年大變局的轉(zhuǎn)型期,全球治理體系結(jié)構(gòu)重點(diǎn)以全球戰(zhàn)略資源的爭奪博弈,以及地緣空間的日益拓展而不斷縱深化[1]。放眼全球,稀土已被眾多發(fā)達(dá)國家列為危機(jī)礦產(chǎn)、關(guān)鍵原材料或戰(zhàn)略性礦產(chǎn)[2],在綠色能源時(shí)代,這一關(guān)鍵礦產(chǎn)的爭奪更加激烈。尤其是近兩年,在中美關(guān)系高度不確定和各國減碳目標(biāo)壓力的雙重影響下,發(fā)達(dá)國家更加迫切期望盡快實(shí)現(xiàn)稀土獨(dú)立,動(dòng)作頻頻,力度前所未有,使我國稀土發(fā)展面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)陡然上升,亟須運(yùn)用習(xí)近平總書記提出的總體國家安全觀觀察并指導(dǎo)大國戰(zhàn)略博弈,維護(hù)和塑造有利于我國安全發(fā)展的內(nèi)外部環(huán)境。
科技安全是國家安全體系的重要組成部分,是支撐國家安全的重要力量和物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)[3]。稀土是典型的依賴于科技的產(chǎn)業(yè),當(dāng)前,國際稀土行業(yè)競爭焦點(diǎn)已經(jīng)由資源競爭轉(zhuǎn)向技術(shù)競爭。我國稀土產(chǎn)業(yè)整體仍處于全球稀土產(chǎn)業(yè)鏈的中低端,環(huán)境破壞突出、資源快速消耗,在高端材料和器件等細(xì)分領(lǐng)域缺乏眾多自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù),與先進(jìn)國家相比仍存在較大差距。本文將以科技安全的視角重新審視剖析我國稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展處境與風(fēng)險(xiǎn),提出提升我國稀土安全保障能力的對策建議。部分研究成果已報(bào)送福建省科技和安全相關(guān)管理部門,為科學(xué)決策提供支撐。
到2019年年初,40年來的中美關(guān)系歷經(jīng)風(fēng)雨和坎坷,但總體保持穩(wěn)定前行,很大程度上也帶來了世界和平與繁榮。這一時(shí)期也是我國快速發(fā)展的黃金窗口期。我國稀土產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從小到大、從粗到精、從弱到強(qiáng)的發(fā)展階段,也完成了六大稀土集團(tuán)整合工作,已發(fā)展建設(shè)為世界最大的稀土資源、生產(chǎn)、應(yīng)用和出口國,是世界上唯一能夠大量供應(yīng)各種品級(jí)、規(guī)格產(chǎn)品的國家,占據(jù)國際市場90%左右的份額[4]。國家層面也不斷出臺(tái)政策措施,尤其是2010年以來,從整合、應(yīng)用和環(huán)保角度,力爭將原來稀土產(chǎn)業(yè)的粗獷發(fā)展向良性、健康有序發(fā)展升級(jí)。
這一時(shí)期的稀土軟科學(xué)研究探討的首要問題是國內(nèi)稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大和資源的盜采流失和賤賣,研究主題相對較為多元。主要包括:一是稀土新材料及應(yīng)用前景,例如陳占恒[5]提出開發(fā)稀土新材料及其在高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)是實(shí)現(xiàn)稀土資源優(yōu)勢向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化的根本出路。二是稀土可持續(xù)發(fā)展,例如劉余九[6]提出加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式等稀土發(fā)展任務(wù);李文龍[7]從開采方式粗放、環(huán)境污染嚴(yán)重、應(yīng)用研究滯后、體制政策不足等方面關(guān)注了稀土可持續(xù)發(fā)展問題;張鴻翔[8]則表達(dá)了對資源濫采及污染、研發(fā)力量不足等影響我國稀土發(fā)展因素的擔(dān)憂。三是稀土競爭及國家戰(zhàn)略,例如郭茂林等[9]闡述了美日法等國的稀土資源戰(zhàn)略措施,提出要加強(qiáng)我國稀土產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略安全;楊丹輝[10]提出我國應(yīng)建立稀有礦產(chǎn)資源國家戰(zhàn)略和政策體系;程瀟黎[11]研究了美俄日本法等國資源安全戰(zhàn)略,提出保障我國稀土資源的安全戰(zhàn)略;陸穎等[12]、許振亮等[13]則分別基于SCI論文和專利,揭示我國稀土材料研發(fā)態(tài)勢和產(chǎn)業(yè)中游技術(shù)演進(jìn)路徑,研判我國稀土產(chǎn)業(yè)競爭力。四是稀土市場及中美貿(mào)易,例如張平[14]通過分析國際稀土市場的特點(diǎn)與前景,指出我國要從源頭控制、限產(chǎn)保價(jià)、應(yīng)用開拓等方面提高稀土產(chǎn)品國際競爭力;周代數(shù)[15]指出我國要在稀土世界貿(mào)易中重構(gòu)稀土國際定價(jià)體系;孫海泳等[16]則重點(diǎn)關(guān)注中美稀土貿(mào)易爭議,分析美國保障稀土供應(yīng)鏈的舉措和爭議對中美關(guān)系的影響。到2018—2019年,許禮剛等[17]、韓港[18]也開始在產(chǎn)業(yè)鏈安全視閾下研究稀土資源開發(fā)負(fù)外部性反哺機(jī)制,或從宏觀角度進(jìn)一步研究了稀土產(chǎn)業(yè)安全問題與對策。
現(xiàn)階段,科技與產(chǎn)業(yè)變革、大國戰(zhàn)略博弈加劇等多重因素疊加和交匯,各類不確定性和挑戰(zhàn)增多[14],我國發(fā)展面臨的國際環(huán)境和時(shí)代任務(wù)在發(fā)生歷史性變化。就稀土而言,嚴(yán)重依賴我國稀土進(jìn)口的美日韓等稀土主要消費(fèi)國近年開啟了稀土探礦熱潮和多元化渠道拓展,初步搭建起非中國稀土供應(yīng)鏈。美國政府2017年以來一系列有關(guān)稀土的戰(zhàn)略政策也反映了美國國內(nèi)正積極全面評估和保障稀土等關(guān)鍵礦產(chǎn)的安全可靠供給,并試圖聯(lián)合盟友利用我國的稀土資源制造的產(chǎn)品反用于遏制、打壓我國的發(fā)展。這是稀土發(fā)展不得不面對的國際環(huán)境新變局,也吸引了鄭國棟等[2]、張所續(xù)等[19]、熊書玲等[20]對世界稀土產(chǎn)業(yè)格局變化與我國稀土產(chǎn)業(yè)面臨的問題、美國關(guān)鍵礦產(chǎn)政策演變及戰(zhàn)略舉措、美國產(chǎn)業(yè)布局等開展研究。
再看國內(nèi),稀土全產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略價(jià)值或持續(xù)提升,稀土或?qū)⑦M(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展的新周期??萍甲粤⒆詮?qiáng)是應(yīng)對新變局的底氣和戰(zhàn)略支撐,這就要求確??萍及踩!翱萍及踩笔且粋€(gè)國家層面的概念,是指國家科學(xué)技術(shù)體系完整有效,國家關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)自主可控,國家發(fā)展利益不受外部科技優(yōu)勢危害,以及保障國家持續(xù)安全狀態(tài)的能力,涵蓋科技人才、設(shè)施設(shè)備、科技活動(dòng)、科技成果、成果應(yīng)用安全等多個(gè)方面[3,21]。近3年《中國稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)報(bào)告》顯示我國稀土發(fā)展?jié)摿ψ又笖?shù)處于上升趨勢,反映了我國稀土領(lǐng)域科技創(chuàng)新能力不斷提升,稀土功能材料和應(yīng)用材料發(fā)展勢頭良好。然而,徐菘澤等[22]2021年發(fā)文指出我國稀土產(chǎn)業(yè)三大問題仍然存在:一是結(jié)構(gòu)失衡問題,各項(xiàng)采冶技術(shù)已達(dá)到世界前列,但資源安全意識(shí)淡薄。二是產(chǎn)品競爭力不足問題,稀土前端產(chǎn)業(yè)的研發(fā)人員、研發(fā)資金等要素投入不足,產(chǎn)能過剩以及前端新技術(shù)成果研發(fā)緩慢。三是生態(tài)環(huán)境成本問題,前端產(chǎn)業(yè)的環(huán)境負(fù)外部性仍未能得到控制,稀土產(chǎn)品價(jià)值組成機(jī)制缺失。此外,基于專利信息的稀土永磁材料技術(shù)研發(fā)態(tài)勢分析[23]、稀土基礎(chǔ)科學(xué)研究與人才培養(yǎng)[24]、稀土產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)力[25]、稀土科技有效供給等也成了近年研究主題[26],彰顯了技術(shù)供給和專業(yè)人才供給問題的關(guān)注度??梢钥闯?,國內(nèi)現(xiàn)階段軟科學(xué)研究逐漸有從科技問題的角度研究稀土發(fā)展,開始透著科技安全的思維。
新變局碰上“雙碳”時(shí)代,我國提出“十四五”以科技創(chuàng)新全力推動(dòng)稀土產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展,鞏固提升我國稀土產(chǎn)業(yè)全球優(yōu)勢地位。因此,現(xiàn)階段的研究宜加重科技安全考量,本文從科技安全視角來審視稀土發(fā)展,不僅提供了新的研究視角,豐富稀土軟科學(xué)研究,同時(shí)具有一定的現(xiàn)實(shí)迫切性。
稀土作為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵礦物對綠色技術(shù)裝備及現(xiàn)代武器裝備極端重要。隨著2018年中美貿(mào)易爭端的全面開啟,歐美對嚴(yán)重依賴中國進(jìn)口的稀土非常警惕和恐慌,認(rèn)為嚴(yán)重危及其制造業(yè)及國防工業(yè)基礎(chǔ)供應(yīng)鏈(均啟動(dòng)了供應(yīng)鏈審查),進(jìn)而威脅到其國家安全。以美國為代表,美國在目前仍難以擺脫對我國稀土依賴的情況下,尚未把稀土列入制裁清單,但其近年來尤其關(guān)注關(guān)鍵礦物的戰(zhàn)略布局,已經(jīng)重啟稀土產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃,不惜動(dòng)用《國防生產(chǎn)法》加快國內(nèi)稀土開發(fā),采取類似戰(zhàn)時(shí)緊急措施急迫地發(fā)展稀土。例如,2019年,美國國防部直接資助澳大利亞稀土巨頭萊納斯公司和美國MP Materials公司分別建稀土加工設(shè)施,這是二戰(zhàn)后美軍方首次資助稀土商業(yè)生產(chǎn);2020年9月,美國重啟稀土產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃并提供2.09億美元公共資金,次月宣布其采礦業(yè)進(jìn)入緊急狀態(tài),通過國防生產(chǎn)法案以公共資源加快稀土開發(fā);2021年4月,美國能源部撥款1 900萬美元資助13項(xiàng)稀土和關(guān)鍵礦物生產(chǎn)重要計(jì)劃研究,支持稀土供應(yīng)鏈本土化;2021年9月,美國能源部又投資3 000萬美元加大包括稀土在內(nèi)的關(guān)鍵材料研發(fā)投入。此外,美國還通過立法禁止軍方使用中國、朝鮮或俄羅斯制造的稀土磁鐵;加快投資開發(fā)國內(nèi)產(chǎn)能時(shí)排斥中資背景企業(yè),并擬開發(fā)儲(chǔ)備量很大的獨(dú)居石資源;積極拉攏澳日韓加印等國聯(lián)手構(gòu)建非中國稀土供應(yīng)鏈,2021年四國峰會(huì)上美日印澳還計(jì)劃組建“稀土聯(lián)盟”。
一方面,發(fā)達(dá)國家開始對我國稀土“去化”和“圍堵”,且開采動(dòng)力充足,多國存在潛在增量;另一方面,我國也開始對稀土做出針對性的保護(hù)措施,包含了關(guān)稅保護(hù)、出口限制、民間販賣限制等。如《中國禁止出口限制出口技術(shù)目錄》對稀土的提煉、加工、利用等技術(shù)均做出限制??梢?,稀土戰(zhàn)場上的競爭與對抗或?qū)⒂蛹ち摇N覈_(tái)灣地區(qū)中山大學(xué)學(xué)者劉于銘[27]2020年曾通過設(shè)計(jì)賽局模型推論對于美國與我國大陸地區(qū)而言,選擇強(qiáng)硬以對都是其占優(yōu)策略??梢灶A(yù)計(jì),欠佳的國際環(huán)境,將對我國稀土領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提出更高要求。
我國是全球稀土資源儲(chǔ)量最為豐富、品種最為齊全的國家,產(chǎn)品供給量也最大,但存在無序開發(fā)以及浪費(fèi)性利用、出口/走私等問題。例如,數(shù)據(jù)顯示,白云鄂博主東礦年開采鐵礦石1 000萬噸中含稀土50萬噸,其中利用10%,浪費(fèi)10%,其余80%進(jìn)入尾礦壩,造成巨大浪費(fèi)。但經(jīng)過多年高強(qiáng)度的開發(fā),我國稀土資源品位逐漸下降,儲(chǔ)采比下降,基礎(chǔ)儲(chǔ)量減少,儲(chǔ)量由2013年的5 500萬噸降至2020年的4 400萬噸,占全球的比例由48.3%降至38.0%[2],關(guān)鍵的中重稀土也僅夠開采幾十年;大多數(shù)礦山面臨資源枯竭,地質(zhì)勘查投入趨于下行,先進(jìn)勘查技術(shù)的開發(fā)利用還有待強(qiáng)化,同時(shí)稀土勘查、開采及選礦仍屬于《外商投資準(zhǔn)入特別管理措施(負(fù)面清單)(2020 年版)》范圍,資源接續(xù)壓力較大,增加了我國稀土資源安全供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。
然而,國外從2010年全球稀土探礦熱潮開啟至今,不斷有新稀土資源發(fā)現(xiàn)和新項(xiàng)目投產(chǎn)。前期有俄羅斯、美國、巴西、澳大利亞、緬甸、越南等勘測出一批大型稀土礦,新近有加拿大(糜湖)、南澳、印度(拉賈斯坦邦)、蒙古國、格陵蘭島(丹麥政府準(zhǔn)備立法禁采最重要的Kvanefjeld稀土礦床)、非洲等發(fā)現(xiàn)新礦,其中蒙古國及東南亞地區(qū)主要是中重稀土類,其余地區(qū)以輕稀土為主。除我國外,另有稀土主要生產(chǎn)國家澳大利亞和俄羅斯建立新產(chǎn)能,都力爭5年達(dá)到全球市場10%的目標(biāo)。而且,國外在繼續(xù)增強(qiáng)以輕稀土為主的供應(yīng)外,非常重視補(bǔ)上中重稀土的生產(chǎn)缺失,相關(guān)項(xiàng)目在積極推進(jìn)(見表1)。此外,目前稀土回收技術(shù)比較成熟的國家主要有日本、德國和法國,日本和歐洲重視從廢舊磁材礦石中提取稀土,美國還擬開發(fā)儲(chǔ)量很大的獨(dú)居石礦砂資源和從煤炭廢料中生產(chǎn)稀土,應(yīng)對上升的稀土需求??梢灶A(yù)見,全球稀土產(chǎn)品供應(yīng)多元化的格局基本形成,我國在全球稀土供給中的主導(dǎo)地位將逐步下降。在技術(shù)競爭優(yōu)勢尚未建立起來時(shí),或?qū)⒚媾R兩大挑戰(zhàn),一是用有限的資源滿足未來高速增長的需求。二是一旦國外稀土產(chǎn)業(yè)鏈重建,可能產(chǎn)生新的產(chǎn)品應(yīng)用壁壘。
表1 國外九大重稀土項(xiàng)目簡況
目前,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的稀土提煉主要由我國完成,包括美國境內(nèi)唯一持續(xù)開采在產(chǎn)的芒廷帕斯稀土礦(約占全球消耗稀土量的15%,2017年由MP Materials公司接手),也出于環(huán)保、成本考量,每年都將產(chǎn)出的5萬噸稀土運(yùn)往我國加工處理。我國稀土冶煉分離技術(shù)全球領(lǐng)先,這是國外難以擺脫依賴的主因,是獲取競爭主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵,比稀土資源本身涉及的國家利益更大。但開采和冶煉分離優(yōu)勢技術(shù)擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)加大,“技術(shù)賤賣”“技術(shù)外流”現(xiàn)象屢屢發(fā)生[24]。此外,開采冶煉造成的嚴(yán)重污染是硬傷,甚至破壞環(huán)境的損失遠(yuǎn)大于稀土獲利。例如,2018年起,江西贛州因環(huán)保問題全面停產(chǎn),不僅導(dǎo)致中重稀土供應(yīng)緊張,而且至今僅進(jìn)行廢棄礦山植被恢復(fù)已代價(jià)高昂(約需要40億元~50億元資金)。再者,我國在稀土生產(chǎn)過程中仍存在化工材料消耗較高、資源綜合利用率低、“三廢”污染(氨氮、高鹽廢水、含放射性廢渣及含氟廢氣)等關(guān)乎行業(yè)發(fā)展的重大瓶頸問題?,F(xiàn)已開發(fā)的一些采冶新工藝的環(huán)保性也不明朗,例如,離子型稀土礦(重稀土)采用的原地浸礦的水土污染范圍以及使用無銨鎂酸浸出液對水的鎂酸新污染等引發(fā)質(zhì)疑。
此外,目前全國500多家的綠色礦山名錄中稀土礦僅有2家,即五礦稀土的江華稀土礦和四川江銅稀土的冕寧稀土礦。2020年我國“雙碳”目標(biāo)的提出,為稀土應(yīng)用提供發(fā)展動(dòng)力的同時(shí),也意味著包括稀土材料領(lǐng)域在內(nèi)的新材料、新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域要大力倡導(dǎo)源頭治理、綜合治理,實(shí)現(xiàn)低碳綠色生產(chǎn),稀土開采冶煉和分離提純在技術(shù)創(chuàng)新上實(shí)現(xiàn)高效利用和綠色環(huán)保的任務(wù)不輕。
稀土磁材是全球目前最大的稀土深加工領(lǐng)域,也是最為重要的稀土應(yīng)用領(lǐng)域之一,我國已將稀土磁材產(chǎn)業(yè)列為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)發(fā)展,但因原材料和產(chǎn)品貿(mào)易,特別是技術(shù)競爭問題,受威脅風(fēng)險(xiǎn)程度居高不下。
原材料和產(chǎn)品貿(mào)易上,稀土元素(鐠、釹、鏑、鋱)約占到釹鐵硼磁材成本的80%左右。2020年以來,稀土價(jià)格快速上行,例如氧化鐠釹、氧化鋱價(jià)格漲幅均超過100%。磁材的價(jià)格雖然傳導(dǎo)較為順暢,但相對稀土上漲有限,且有約一季度的滯后。面臨多種供需因素的挑戰(zhàn),磁材業(yè)還將遭受較大的成本壓力。此外,稀土磁材產(chǎn)品主要銷往歐洲、美國和東亞地區(qū),目標(biāo)市場大部分是發(fā)達(dá)國家,數(shù)據(jù)顯示2020年美國進(jìn)口了中國5 893噸釹鐵硼,幾乎占了美國進(jìn)口量的全部,2021年不減反增。另據(jù)聯(lián)合國商品貿(mào)易統(tǒng)計(jì)顯示,2020年美國進(jìn)口占比來看,中國69.8%,日本為8.3%,德國4.1%。美國為實(shí)現(xiàn)Mine-to-Magnet供應(yīng)鏈戰(zhàn)略扶持本土釹鐵硼磁材的生產(chǎn),擬對稀土永磁采取232調(diào)查,我國釹鐵硼磁材將可能遇到被關(guān)稅、被限額的打壓。鑒于我國對美國的釹鐵硼出口量僅占總出口量的百分之十幾,打壓影響有限,但對其他地區(qū)有惡劣的負(fù)面帶動(dòng)可能。
技術(shù)競爭上,我國占據(jù)全球釹鐵硼磁材87%產(chǎn)量,但大多為低毛利率的中低端產(chǎn)品,日立金屬、TDK、信越化工和德國VAC等國外巨頭占據(jù)了高性能釹鐵硼半壁江山,而且我國磁材的“出?!币恢北蝗樟⒔饘僖辉傺娱L的專利許可制度禁錮。此外,美國進(jìn)行替代釹鐵硼磁鐵技術(shù)研發(fā),日本注重完全不含重稀土類技術(shù)(例如,2016年用于混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的、高耐熱性和高磁力兼?zhèn)淝彝耆缓叵⊥令惖臒峒庸もS磁鐵投入實(shí)際應(yīng)用)、高效利用重稀土類資源技術(shù)等開發(fā)應(yīng)用,也將對我國形成技術(shù)壓力。
我國稀土功能材料的基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新能力與國際水平尚存明顯差距,整體上處于跟蹤狀態(tài),核心技術(shù)與專利主要掌握在日本、美國、法國等發(fā)達(dá)國家手中。突出表現(xiàn)為:高校及科研院所是研發(fā)主體,企業(yè)創(chuàng)新能力不足;專利申請整體呈現(xiàn)上漲態(tài)勢、總量居世界第一,但核心專利匱乏,且專利轉(zhuǎn)化率低(專利許可率僅1%左右)、海外布局量較少(日美則在我國重視專利布局);關(guān)鍵材料和核心裝備仍依賴進(jìn)口,高端應(yīng)用領(lǐng)域的原始創(chuàng)新仍然較弱,例如國內(nèi)難以滿足科研領(lǐng)域?qū)Ω叨讼⊥猎噭┑男枰?,?shí)驗(yàn)試劑、耗材及儀器的源頭供應(yīng)商都是國外大型廠商,如Sigma、Qiagen、Coring、賽默飛等。種種現(xiàn)象,使得科技創(chuàng)新這一關(guān)鍵變量前景堪憂。
此外,一個(gè)國家稀土功能材料的研發(fā)和應(yīng)用水平,尤其在高新技術(shù)中的應(yīng)用程度,與其工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)程度成正比。我國稀土功能材料在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用不足,應(yīng)用水平落后是短板。目前我國稀土產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值中功能材料占比將近60%,且主要集中在永磁、催化、拋光、儲(chǔ)氫、發(fā)光材料等,永磁占比最大,這與全球稀土利用態(tài)勢一致。2020年,大多數(shù)國內(nèi)稀土功能材料產(chǎn)量較上年有所下降,僅有燒結(jié)釹鐵硼磁體(毛坯)和儲(chǔ)氫材料產(chǎn)量較上年有所增長。但我國稀土功能材料產(chǎn)品大部分仍位于中低端,稀土精深加工應(yīng)用企業(yè)少,超高純稀土金屬制備技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化還有一定距離,不能滿足“高精尖”領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
稀土學(xué)科教育是稀土人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場。我國稀土領(lǐng)域人才培養(yǎng)單位主要有蘭州大學(xué)、南昌大學(xué)、北京大學(xué)、江西理工大學(xué)、內(nèi)蒙古科技大學(xué)、東北大學(xué)、中南工業(yè)大學(xué)、中山大學(xué)等高校及長春應(yīng)用化學(xué)研究所、鋼鐵研究總院、北京有金屬研究總院、廣州有色金屬研究總院等研究院所,近年上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)等也紛紛與包頭建立科研合作機(jī)構(gòu)[28]。然而,我國稀土領(lǐng)域人才培養(yǎng)薄弱,尚未成體系和規(guī)模,多年來碩博人才的培養(yǎng)仍嚴(yán)重不足。例如,作為以有色金屬特別是稀土領(lǐng)域?qū)W科為特色的江西理工大學(xué)近10年來,也僅培養(yǎng)稀土方向博士研究生35名、碩士畢業(yè)生500多人,2022屆畢業(yè)生中整個(gè)冶金工程專業(yè)碩博士總和僅35人;“冶金七子”之一內(nèi)蒙古科技大學(xué)2021年度冶金工程博士點(diǎn)完成招生6人,培養(yǎng)畢業(yè)博士研究生5 人,碩士點(diǎn)完成招生80人,畢業(yè)40人的人才培養(yǎng)工作,畢業(yè)人數(shù)甚是稀少。
此外,人才流失、高端科技人才不足等都是各地發(fā)展稀土的共性問題。稀土專業(yè)畢業(yè)生待遇和熱門的程序員、金融等從業(yè)人員相比差距不少,且稀土專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)的區(qū)域也十分有限,都導(dǎo)致很多沒能進(jìn)入到對口的行業(yè)工作。例如,內(nèi)蒙古為稀土大省,稀土企業(yè)占全國相關(guān)企業(yè)數(shù)量高達(dá)48%,高端科技人才數(shù)量仍嚴(yán)重匱乏[29];稀土之都包頭市稀土科技人員擁有量約占全國(未含港澳臺(tái)地區(qū))總數(shù)的1/3,是國內(nèi)從事稀土科研人員最集中的地區(qū),但不僅年輕人才流失問題嚴(yán)重,稀土產(chǎn)業(yè)高端科技人才發(fā)展總體上與產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展不完全適應(yīng),數(shù)量嚴(yán)重匱乏,高質(zhì)量人才更是奇缺;我國六大集團(tuán)中規(guī)模最大的中國北方稀土(集團(tuán))高科技股份有限公司人才結(jié)構(gòu)則仍不合理、部分學(xué)科缺乏領(lǐng)軍型人才[30]。
一是進(jìn)一步明確稀土產(chǎn)業(yè)的管理邊界、改變管理方式,盡快出臺(tái)實(shí)行《稀土管理?xiàng)l例》對稀土進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈管理。在分門別類管控的過程中, 不僅要區(qū)分輕重稀土, 還應(yīng)根據(jù)不同稀土元素的價(jià)值、重要程度不同, 逐步建立針對鋱、鏑等重要稀土單元素(美國對釤、釓、鋱、鏑收儲(chǔ)還較少)的管理措施[2],對與國家戰(zhàn)略高相關(guān)的釤、銪、釓、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔乃至鈧加大儲(chǔ)備力度,對F35戰(zhàn)斗機(jī)等武器用稀土禁止出口。
二是加強(qiáng)稀土行業(yè)規(guī)范管理。進(jìn)一步提高稀土產(chǎn)業(yè)的行業(yè)集中度和上下游一體化程度,支持形成以輕稀土為主的北方稀土集團(tuán)主體和以南方中重稀土為主的新型中國稀土集團(tuán)主體,即“一北一南”的格局。完善建設(shè)稀土交易所/中心,擴(kuò)大交易規(guī)模,規(guī)范行業(yè)定價(jià)挖掘稀土價(jià)值。善用數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù),實(shí)現(xiàn)稀土資源和產(chǎn)品交易的數(shù)字化。
三是針對全球稀土產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)形勢,深入跟蹤研討全球稀土政策的調(diào)整方案和應(yīng)對措施。例如,抓住美國提取的稀土產(chǎn)品純度、技術(shù)成本、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等競爭力薄弱的時(shí)機(jī),運(yùn)用關(guān)稅等工具以及借鑒國際鐵礦石三巨頭的價(jià)格波動(dòng)策略維護(hù)市場主導(dǎo)地位。注意審慎調(diào)控,既要維持稀土正常國際交易、避免貿(mào)易沖突,又要具備定價(jià)權(quán)和遏制威懾力。
一是根據(jù)我國發(fā)展戰(zhàn)略做好稀土資源的勘探、使用規(guī)劃和管理,守住稀土資源開發(fā)利用的底線和紅線,避免稀土開發(fā)企業(yè)只追逐經(jīng)濟(jì)利益,而忽略稀土資源的社會(huì)屬性、戰(zhàn)略屬性和國家安全屬性。以開采總量指標(biāo)與選冶、分離加工能力的平衡匹配為重點(diǎn),加強(qiáng)加快建立兼顧資源保護(hù)和資源開采的稀土資源儲(chǔ)備制度,鼓勵(lì)根據(jù)市場行情、供需形勢變化等因素動(dòng)態(tài)調(diào)整開采指標(biāo),支持向六大稀土集團(tuán)出讓稀土探礦權(quán),逐步解決資源接續(xù)問題[31]。
二是圍繞稀土采、選、冶等每一個(gè)環(huán)節(jié),減少稀土全產(chǎn)業(yè)鏈過程中的資源浪費(fèi),提高資源利用率,促進(jìn)稀土產(chǎn)業(yè)健康良性發(fā)展。具體措施包括:對白云鄂博礦等稀土尾礦應(yīng)保護(hù)性分類堆放,防止污染和摻雜;突破低品位復(fù)雜輕稀土、稀有金屬礦,輕稀土尾礦和排土場固體廢料中稀土及稀有元素回收利用關(guān)鍵技術(shù)。加速推進(jìn)資源節(jié)約型共伴生稀土新型功能材料的研究,在實(shí)現(xiàn)稀土資源高效平衡利用的同時(shí)減少不必要的稀土元素分離。將二次礦產(chǎn)資源范圍從現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)加工廢料逐漸擴(kuò)大到多種退役消費(fèi)品,進(jìn)行稀土回收利用。建立稀土資源浪費(fèi)責(zé)任追究制度,引入科學(xué)的決策機(jī)制,從源頭把關(guān),建立減少和杜絕稀土資源浪費(fèi)。
三是進(jìn)一步加強(qiáng)勘探新礦,加大勘探研究力度和勘探精度。支持南海等稀土海底勘探,支持尋找開發(fā)稀土替代資源(例如,德國發(fā)現(xiàn)鐵橄欖石晶體可能含有大量重稀土元素)。同時(shí),與海外稀土資源豐富地區(qū)建立合作,重點(diǎn)布局緬甸、蒙古國、越南等以及非洲的中重稀土項(xiàng)目。
一是繼續(xù)向減量化、無害化、資源化的低成本、實(shí)用的綠色稀土提取分離方向發(fā)展,保持領(lǐng)先地位。開發(fā)要點(diǎn)包括:投資少、見效快、選礦效果好的綠色組合式選礦新工藝;浸出能力強(qiáng)、適用性廣且環(huán)境友好型的浸出劑,以及萃取率高、效果好的萃取劑;分子動(dòng)力學(xué)模擬、綠色提取分離一體化技術(shù)和高端智能集成一體化設(shè)備;稀土高效清潔提取分離與稀土化合物材料綠色制備一體化技術(shù)。
二是加快推廣應(yīng)用已開發(fā)出的重大技術(shù)成果,推動(dòng)整個(gè)稀土開采業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)。包括:加快(包頭)高品位稀土及伴生資源清潔高效提取新技術(shù)的示范應(yīng)用,加緊混合稀土精礦硫酸漿化分解工藝的連續(xù)化裝備開發(fā)、中試及產(chǎn)業(yè)化,以實(shí)現(xiàn)稀土、氟、磷等資源綜合提取及酸堿循環(huán)利用;加強(qiáng)離子型稀土原礦綠色高效浸萃一體化新技術(shù)(含碳酸氫鎂法萃取分離和沉淀回收稀土新工藝)和裝備的適用性研究,提高開采水平。
三是重點(diǎn)研究降低離子吸附型稀土資源原地浸礦稀土殘留和污染的方法路徑。例如,成礦與賦存規(guī)律、原地浸礦滲流規(guī)律、注液和收液工程的優(yōu)化、稀土反吸附的減少、對不完全風(fēng)化稀土的強(qiáng)化浸出、殘留稀土的綜合回收、開采環(huán)境評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、基于高科技的礦區(qū)污染監(jiān)測體系等方面。
四是加緊稀土綠色礦山建設(shè)。宣傳學(xué)習(xí)礦區(qū)環(huán)境及開發(fā)、資源開發(fā)方式、資源綜合利用、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與數(shù)字化礦山、企業(yè)管理與企業(yè)形象等方面的先進(jìn)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn),健全綠色勘查、綠色設(shè)計(jì)、綠色生產(chǎn)、礦山復(fù)墾工作體系,通過完善稀土綠色礦山建設(shè)的激勵(lì)政策體系,構(gòu)建長效機(jī)制[32]。引導(dǎo)建立稀土上下游關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境破壞共擔(dān)機(jī)制,調(diào)動(dòng)環(huán)境治理的積極性與能動(dòng)性,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈安全持續(xù)健康發(fā)展。
五是密切關(guān)注國外稀土加工環(huán)節(jié)進(jìn)展,信息跟蹤美加澳聯(lián)手動(dòng)向及其采用的加工技術(shù)項(xiàng)目,評估其競爭優(yōu)劣勢做出應(yīng)對。例如,美國加工Round Top項(xiàng)目等的連續(xù)離子交換(CIX)萃取技術(shù),用于Bokan-Dotson Ridge重稀土項(xiàng)目的RapidSXTM(基于色譜柱平臺(tái))加速溶劑萃取的稀土分離技術(shù),以及探尋微生物“礦工”分離提純的生物采礦策略;加拿大Search公司的直接萃取專利技術(shù)(已被美國購買)以及帝國礦業(yè)公司用于Crater Lake項(xiàng)目提取鈧和稀土元素的新型濕法冶金工藝。
完善基礎(chǔ)研究和新技術(shù)開發(fā)方面。一是側(cè)重降成本。包括:進(jìn)一步提高燒結(jié)釹鐵硼溫度穩(wěn)定性技術(shù)手段,以及提高燒結(jié)時(shí)效降低釹鐵硼成本的納米晶熱壓/熱流變技術(shù);不斷完善可實(shí)現(xiàn)釹鐵硼磁材少重稀土或無重稀土的細(xì)化晶粒、晶界改性和晶界擴(kuò)散技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;突破鑭、鈰直接加入引起磁性急劇下降的技術(shù)瓶頸,開發(fā)高性價(jià)比、高豐度稀土永磁材料。二是側(cè)重重點(diǎn)需求和市場空白。包括:加強(qiáng)對國防領(lǐng)域關(guān)注的高穩(wěn)定高可靠性稀土永磁材料制備技術(shù)研究、超低溫度稀土磁體和超高使用溫度釤鈷磁體(如富鐵的高磁能積2:17型釤鈷永磁)生產(chǎn)研究,以及永磁傳動(dòng)技術(shù)與制動(dòng)的應(yīng)用研究;加強(qiáng)替補(bǔ)釤鈷永磁(多專供軍用)的中檔產(chǎn)品市場位置的Mn基無稀土永磁材料研發(fā);開發(fā)相對燒結(jié)磁體易加工的高性能的各向異性稀土粘結(jié)磁體,迎合電動(dòng)機(jī)、傳感器等器件不斷小型化的新需求;推進(jìn)高磁能積的稀土鐵氮磁粉(包括釹鐵氮和釤鐵氮)及塊體粘結(jié)工藝研發(fā)應(yīng)用,彌補(bǔ)以鐵氧體為主的柔性磁體和快淬釹鐵硼為核心的剛性磁體的中檔市場空白。三是結(jié)合納米技術(shù)將磁材性能提高至新高度。包括促進(jìn)單相稀土永磁納米材料及硬磁—軟磁雙相耦合納米磁體的設(shè)計(jì)、合成及其磁學(xué)性能研究,如可實(shí)現(xiàn)納米雙相耦合的物理沉積法和基于化學(xué)“自下而上”的納米材料合成方法等,應(yīng)用于磁存儲(chǔ)器、磁流體、巨磁阻材料,使器件變得高性能、小型化。
加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制定與專利運(yùn)用方面。一是積極制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定,爭取更多國際話語權(quán)和影響力。二是積極組織行業(yè)力量集體應(yīng)對美國各種名目的調(diào)查,據(jù)理力爭,同時(shí)做好稀土產(chǎn)品被增加關(guān)稅的預(yù)案。三是密切關(guān)注日立金屬公司被出售給美日基金聯(lián)盟(貝恩資本等)的動(dòng)向及其可能帶來的變化,加強(qiáng)行業(yè)聯(lián)合,突破日立金屬專利霸權(quán)(核心專利2014年已到期,通過不斷申請外圍專利以及打包銷售的專利許可和解協(xié)議將釹鐵硼壟斷延長至2038年左右),消減海外客戶擔(dān)心與日立法律糾紛風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證關(guān)卡。同時(shí)警惕,2032—2035年前后,或是日立金屬再一次向中國企業(yè)發(fā)起“337調(diào)查”或其他訴訟而要求簽署下一階段許可協(xié)議的窗口期。四是加強(qiáng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的布局和運(yùn)用,借鑒日立等“專利+N”的知識(shí)產(chǎn)權(quán)長效化策略——N可以代表版權(quán)、著作權(quán)、商標(biāo)等其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)形式或是其他類型的技術(shù)、合同文本,避免專利到期面臨的營收懸崖。
一是鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合,支持稀土高端應(yīng)用和智能化項(xiàng)目,圍繞稀土功能材料開發(fā)應(yīng)用構(gòu)建全鏈條創(chuàng)新體系。發(fā)揮國家稀土功能材料創(chuàng)新中心的作用,進(jìn)一步支持六大稀土集團(tuán)依托當(dāng)?shù)貎?yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈牽頭建設(shè)國家稀土功能材料高端應(yīng)用領(lǐng)域類國家技術(shù)創(chuàng)新中心,并帶動(dòng)建設(shè)一批集創(chuàng)新研究、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用為一體的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)。發(fā)揮國字頭科研機(jī)構(gòu)和龍頭企業(yè)的骨干與引領(lǐng)作用,突破彼此核心專利限制,建立針對高性能、高附加值稀土功能材料及關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備等方面的合作研發(fā)機(jī)制。發(fā)揮“部省聯(lián)動(dòng)”“揭榜掛帥”“點(diǎn)將配兵”“青年科學(xué)家項(xiàng)目”等創(chuàng)新組織模式優(yōu)勢,加速推動(dòng)“稀土新材料”重點(diǎn)專項(xiàng)落地到稀土資源大省,策劃生成中下游精深加工及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈延伸拓展的大項(xiàng)目、好項(xiàng)目,整合中高端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈,共同推動(dòng)稀土優(yōu)勢科技成果轉(zhuǎn)化。
二是抓住“雙碳”、節(jié)能、新能源汽車、智能智造、生物經(jīng)濟(jì)等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇,布局前沿、高端稀土功能材料的開發(fā)、制備及多元化應(yīng)用。深入開展對稀土離子與材料的結(jié)構(gòu)、物理性能之間的機(jī)制以及稀土離子本質(zhì)的基礎(chǔ)研究,探索新型稀土功能材料、尋找適合的制備方法。針對具體領(lǐng)域,加強(qiáng)高值化應(yīng)用開發(fā)。例如:研究開發(fā)新組分、新結(jié)構(gòu)稀土儲(chǔ)氫材料,助力氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展;開發(fā)鑭、鈰、釔等高豐度稀土元素在鐵、鎂、鋁基金屬等方面規(guī)?;瘧?yīng)用技術(shù),生產(chǎn)新型高性能氧化鈰拋光材料等新材料,滿足我國半導(dǎo)體、信息通信等產(chǎn)業(yè)高端應(yīng)用;進(jìn)一步開發(fā)稀土硫化鈰作為特種功能材料的應(yīng)用技術(shù),推動(dòng)其在顏料、熱電材料、大分子雜化材料等中的規(guī)模化使用;持續(xù)開展稀土摻雜新型光功能玻璃、激光晶體等應(yīng)用研究,推動(dòng)激光器及激光技術(shù)的發(fā)展;加大稀土配合物納米材料、稀土上/下轉(zhuǎn)換納米材料及其多功能納米復(fù)合材料、稀土基亞納米材料制備及其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)稀土在包括生物試劑在內(nèi)的科研試劑領(lǐng)域的高值化、多功能化。
在基礎(chǔ)研究方面,一是積極開拓投入渠道,提升R&D投入均衡性。通過政策引導(dǎo)鼓勵(lì)企業(yè)主體增加對基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新投入,平衡不同地區(qū)之間配置。二是科研機(jī)構(gòu)要有組織地制定科研計(jì)劃,根據(jù)自身優(yōu)勢開展有特色的科學(xué)研究,加強(qiáng)材料學(xué)、光學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域的交叉研究,并建立有利于基礎(chǔ)研究的評價(jià)體系[24]。三是瞄準(zhǔn)對我國科學(xué)和技術(shù)發(fā)展具有巨大沖擊力和帶動(dòng)力的重大材料科學(xué)和技術(shù)問題,探索具有新型結(jié)構(gòu)和功能的稀土化合物和新材料體系,如稀土光功能材料、稀土電學(xué)材料、稀土磁性材料、稀土催化材料、稀土儲(chǔ)氫材料等。結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求與戰(zhàn)略發(fā)展方向,逐步建立結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容前沿、滿足產(chǎn)業(yè)需求的稀土學(xué)科教育體系,在培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)模式、導(dǎo)師梯隊(duì)結(jié)構(gòu)、管理保障機(jī)制等方面進(jìn)行綜合優(yōu)化。加強(qiáng)稀土基礎(chǔ)研究和學(xué)科教育科教融合,擴(kuò)大基礎(chǔ)研究人員基數(shù),增強(qiáng)學(xué)科后備力量。
高端人才供給保障方面,一是在政策端持續(xù)發(fā)力,利用政策利好引進(jìn)高端人才;創(chuàng)新引才方式,通過柔性引才、院所合作等引進(jìn)稀缺高端人才,補(bǔ)齊科研短板。二是針對高端人才的培養(yǎng),以產(chǎn)學(xué)研合作為平臺(tái),建立企業(yè)、高校、科研院所貫通互動(dòng)的科技人才產(chǎn)學(xué)研合作式培養(yǎng)模式,充分發(fā)揮高校、科研院所、企業(yè)三大主體的特色優(yōu)勢,構(gòu)建“基地-項(xiàng)目-人才”一體化的企業(yè)科技人才培養(yǎng)機(jī)制,推動(dòng)企業(yè)、高校、研發(fā)機(jī)構(gòu)聯(lián)手組建跨學(xué)科、跨系統(tǒng)、跨行業(yè)的企業(yè)科技人才培養(yǎng)“聯(lián)合艦隊(duì)”[29];樹立開放式培養(yǎng)理念,增加高端人才參與全國性項(xiàng)目與活動(dòng)機(jī)會(huì),通過國際合作建立稀土海外聯(lián)合培養(yǎng)基地,不斷增強(qiáng)高端人才科研能力。三是堅(jiān)持待遇留才與作業(yè)聚才相促進(jìn),支持高端科技人才投身于契合自身研究方向和稀土產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新缺口項(xiàng)目的重要崗位;增加稀土類科技獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)置,激發(fā)高端人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活力。