稀土產(chǎn)業(yè)鏈全球格局現(xiàn)狀、趨勢預(yù)判及應(yīng)對戰(zhàn)略研究

吳一丁 彭子龍 賴 丹 趙 燊,3 王 路 陳偉強,4,5 汪 鵬,4,5*

1 中國科學(xué)院贛江創(chuàng)新研究院 贛州 341119 2 江西理工大學(xué) 有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院 贛州 341000 3 江西理工大學(xué) 材料冶金化學(xué)學(xué)部 贛州 341000 4 中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所 廈門 361021 5 中國科學(xué)院大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院 北京 100049

稀土因其有獨特的電子層結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的磁、光、電等特性，成為全球爭奪的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，在新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、航空航天、電子信息、國防軍工等高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著重要作用①工業(yè)和信息化部, 科學(xué)技術(shù)部, 自然資源部. “十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃. http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-12/29/content_5665166.htm.。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速演進，全球供應(yīng)鏈安全風(fēng)險凸顯，大國資源安全保障重點也從大宗礦產(chǎn)向關(guān)鍵礦產(chǎn)轉(zhuǎn)移[1,2]。在此背景下，稀土的戰(zhàn)略價值迅速提升，戰(zhàn)略地位進一步凸顯，已經(jīng)成為大國資源競爭和產(chǎn)業(yè)博弈的重要對象[3]。

稀土的產(chǎn)業(yè)鏈模式較為穩(wěn)定（圖1），一般包括 5個上下游環(huán)節(jié)[4]：開采選礦→冶煉分離→材料制備→終端應(yīng)用→循環(huán)回收。其中，開采選礦和冶煉分離屬于通常意義上的稀土原料供應(yīng)環(huán)節(jié)；材料制備是指對稀土原料的進一步制備形成稀土永磁、催化、儲氫、拋光和發(fā)光等功能材料；稀土原料或功能材料被制造成為元器件等并以終端產(chǎn)品形式被消費使用；循環(huán)回收是從稀土生產(chǎn)廢料或末端廢料中回收稀土資源并進行循環(huán)再生利用。在整個稀土產(chǎn)業(yè)鏈中，上下游各環(huán)節(jié)的關(guān)系緊密，任何一個環(huán)節(jié)的變動都會對整個產(chǎn)業(yè)鏈格局產(chǎn)生重大影響。

圖1 中國稀土產(chǎn)業(yè)鏈各階段在全球市場中的占比Figure 1 Proportion of China’s rare earth industry chain in each stage’s global market

為了保障稀土資源安全，美西方正大力推進稀土供應(yīng)鏈及產(chǎn)業(yè)鏈“去中國化”進程[10,11]，試圖重構(gòu)以美西方為主體的完整稀土產(chǎn)業(yè)鏈。截至目前，全球稀土博弈基本形成了我國和美西方在稀土全產(chǎn)業(yè)鏈上的競爭格局，并將愈演愈烈。為此，迫切需要立足國際視角，從稀土全產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，開展稀土產(chǎn)業(yè)鏈格局的現(xiàn)狀分析與演變研判，識別提升稀土戰(zhàn)略威懾力的舉措與途徑，在新的動蕩變革期中更好地維護國家戰(zhàn)略利益。

1 稀土產(chǎn)業(yè)鏈國際格局現(xiàn)狀分析

（1）稀土資源儲量環(huán)節(jié)。稀土不稀，全球分布[12]。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）數(shù)據(jù)顯示[13]，在 20世紀(jì)80—90年代，全球稀土儲量為 1 億噸（以稀土氧化物REO計算，下同），其中我國占比 43% 左右；2011年之后，我國稀土儲量維持在 4 400 萬噸，而我國以外的稀土資源儲量從 4 000 萬噸增長了 1 倍多，達到 9 800 萬噸[14]。2021年，按已實際開采并探明儲量的礦山計算[5]，全球稀土資源總儲量約為 1.2 億噸，其中我國約占 36.7%。整體而言，我國是全球稀土儲量最大的國家，比排在第 2 位的越南高出 1 倍多。但是，從稀土礦品位來看，我國整體并不樂觀，與美國、澳大利亞、俄羅斯、巴西等國和非洲部分國家有差距[12]。

（2）稀土開采選礦環(huán)節(jié)。如圖2 所示，20世紀(jì)60—70年代，美國主導(dǎo)了全球稀土礦的供應(yīng)；1986年，我國稀土礦產(chǎn)量首次超過美國，并在之后的 30—40年內(nèi)成為全球稀土供應(yīng)主要來源；2011年以后，美國、澳大利亞等國開始建設(shè)/重建本土稀土開采項目，全球稀土逐步轉(zhuǎn)向多元化供應(yīng)時代。2021年，全球稀土礦產(chǎn)品產(chǎn)量約為 28 萬噸，我國產(chǎn)量占 60%；而美國位居第 2 位，占全球總產(chǎn)量的 15%。據(jù)稀土企業(yè)公開數(shù)據(jù)顯示[6]，我國境外正在推進的稀土礦開采項目及計劃年產(chǎn)能總和達 16.7 萬噸（2019年數(shù)據(jù)），占比位列前 3 位的分別是澳大利亞格陵蘭礦業(yè)公司（2.4 萬噸）、加拿大商業(yè)資源公司（1.7 萬噸）和澳大利亞阿拉弗拉資源公司（1.3 萬噸）。隨著稀土需求日益上漲，我國境外稀土資源開采規(guī)模將進一步擴張。

圖2 全球1950—2021年稀土礦生產(chǎn)格局演變Figure 2 Evolution of global rare earth production pattern from 1950 to 2021

（3）稀土冶煉分離環(huán)節(jié)。從 20世紀(jì)80年代起，得益于稀土串級萃取理論的創(chuàng)建并大規(guī)模應(yīng)用，我國稀土冶煉分離產(chǎn)能大幅提升。在 20世紀(jì)90年代，我國稀土氧化物產(chǎn)量首次超過美國，成為全球最大的稀土氧化物和金屬生產(chǎn)國。2000—2015年，在環(huán)保及市場等因素限制下，國外稀土冶煉分離企業(yè)陸續(xù)關(guān)閉。例如，美國為規(guī)避放射性廢棄物污染先后關(guān)閉了芒廷帕斯（Mountain Pass）礦場的冶煉分離廠和采礦廠。與此同時，我國稀土冶煉分離產(chǎn)品產(chǎn)量在全球占比不斷上升，最高達 97% 左右。之后，其他國家開始建設(shè)/重建稀土分離冶煉產(chǎn)能；2020年，我國冶煉分離產(chǎn)能全球占比下降到 88%[7]，但相較開采端而言，比例仍然很高。由此可見，我國在冶煉分離環(huán)節(jié)具有巨大優(yōu)勢，而國外稀土產(chǎn)業(yè)鏈大多缺失該環(huán)節(jié)，這使得境外開采的稀土礦也需要在我國境內(nèi)進行冶煉分離。

（4）稀土功能材料制備環(huán)節(jié)。稀土功能材料種類繁多、功能各異[15]。以稀土永磁體為例，21世紀(jì)以來，在稀土供應(yīng)受限等因素約束下，美西方永磁體生產(chǎn)難以為繼，全球稀土永磁體產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移基本完成[16]。例如，日本精工愛普生集團、日本尼蘭德磁業(yè)公司等就將永磁體生產(chǎn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到中國；美國永磁體企業(yè)麥格昆磁也將工廠搬到天津，而美國其他永磁體企業(yè)則被迫關(guān)閉。我國快速形成了以寧波、京津地區(qū)、包頭和贛州為主的永磁產(chǎn)業(yè)集群，稀土永磁體產(chǎn)能全球占比由 2005年的 78% 上升至 2020年的 92%。除稀土永磁體外，我國還生產(chǎn)了全球 70% 的稀土儲氫合金和 45% 的稀土催化材料[6]。整體而言，我國已成為多數(shù)稀土功能材料的全球最大生產(chǎn)國，規(guī)模優(yōu)勢突出。但在高端稀土材料領(lǐng)域與美西方還有差距，以我國具有優(yōu)勢的永磁體產(chǎn)業(yè)為例，我國高端稀土永磁體產(chǎn)量僅占全球的 23% 左右[17]。

（5）稀土終端應(yīng)用環(huán)節(jié)。稀土功能材料可應(yīng)用于冶金、石化等傳統(tǒng)領(lǐng)域，以及電子信息、新能源、航空航天等諸多高科技領(lǐng)域。傳統(tǒng)領(lǐng)域稀土應(yīng)用量小且穩(wěn)定，而高科技領(lǐng)域稀土用量大且增長快。據(jù)測算，世界稀土消費從 1997年的 6.6 萬噸增長到 2020年的 16.7 萬噸，年均增長 4%。我國自 2002年之后就成為世界稀土最大消費國，消費量由 2010年的 8.7 萬噸增長到 2020年的 11.5 萬噸；其中，永磁是我國最大應(yīng)用領(lǐng)域（占國內(nèi)消費量的 42%），其次是冶金機械、石油化工。相較而言，世界其他國家稀土消費量相對較低且增長緩慢[18]，由 2010年的 3.8 萬噸上升到 2020年的 5.2 萬噸。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局數(shù)據(jù)顯示[19]，美國稀土消費量由 2010年的 1.5 萬噸下降到 2020年的 0.54 萬噸，且其消費集中在傳統(tǒng)部門（如石油化工占比 75%，玻璃陶瓷占比 6%，拋光占比 5%，冶金機械占比 4%）。隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出，風(fēng)電、新能源汽車、節(jié)能電機、變頻空調(diào)等將會持續(xù)成為稀土元素應(yīng)用規(guī)模最大、增長速度最快的終端應(yīng)用領(lǐng)域[15]。我國“雙碳”相關(guān)領(lǐng)域的稀土消費量已經(jīng)超過稀土消費總量的 40%左右，并在引領(lǐng)稀土大規(guī)模應(yīng)用[6]。

（6）稀土循環(huán)回收環(huán)節(jié)。稀土可以通過生產(chǎn)廢料和末端產(chǎn)品兩條主要途徑進行循環(huán)回收[4,20]。在我國，稀土回收以從永磁體生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的碎屑、邊角料、研磨壓制的生產(chǎn)側(cè)廢料回收為主。2021年，我國從生產(chǎn)側(cè)廢料回收稀土 2.7 萬噸[9]，占稀土氧化物生產(chǎn)總量的（17 萬噸）的 16%。在報廢永磁體等末端產(chǎn)品回收方面，全球稀土回收前景巨大，但產(chǎn)量仍然較少（圖1）。為此，美國、歐盟大力開展稀土回收技術(shù)研發(fā)并進行產(chǎn)業(yè)扶持。例如，歐盟宣布投資 SUSMAGPRO 項目（包括 19 個子項目，覆蓋 9 個國家，總金額 1.4 億歐元），開展稀土永磁體的可持續(xù)回收、再加工和再利用等方面研究。相對而言，我國對稀土末端循環(huán)回收的戰(zhàn)略意識及企業(yè)布局仍顯不足。

在全球?qū)用?，稀土產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)僅有少數(shù)國家具備生產(chǎn)能力（表1）。在“五眼聯(lián)盟”（美國、英國、加拿大、澳大利亞、新西蘭）中，美國、澳大利亞僅具備稀土礦開采能力，英國僅能夠生產(chǎn)稀土金屬；在歐盟國家中，法國、愛沙尼亞具備稀土冶煉分離能力，德國擁有稀土永磁體生產(chǎn)能力?？梢姟拔逖勐?lián)盟”和歐盟能夠在聯(lián)盟內(nèi)部構(gòu)建完整的稀土產(chǎn)業(yè)鏈。在東南亞國家中，馬來西亞和緬甸具有稀土開采和冶煉分離能力，越南能夠生產(chǎn)稀土金屬和永磁體。此外，日本在稀土產(chǎn)業(yè)鏈下游的稀土金屬和永磁體環(huán)節(jié)具備生產(chǎn)能力；俄羅斯、印度也能夠進行稀土開采和冶煉分離；非洲國家布隆迪具備稀土礦開采能力。目前，我國是全球唯一具備稀土全產(chǎn)業(yè)鏈各類產(chǎn)品生產(chǎn)能力的國家，美西方稀土產(chǎn)業(yè)鏈的整體規(guī)模遠低于我國，且其產(chǎn)業(yè)鏈均不完整并存在明顯短板。

表1 全球主要國家稀土產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋情況Table 1 Coverage of rare earth industry chains in major countries in the world

2 稀土產(chǎn)業(yè)鏈格局演變研判與國際博弈要點分析

稀土是支撐風(fēng)電設(shè)備、新能源汽車等低碳清潔技術(shù)不可替代的關(guān)鍵原材料[21–24]。隨著 120 多個國家和地區(qū)相繼提出“碳中和”或“零碳”轉(zhuǎn)型目標(biāo)，稀土戰(zhàn)略價值將越發(fā)突出[25]。本節(jié)圍繞“雙碳”驅(qū)動下稀土需求變化及其引發(fā)的資源供應(yīng)—冶煉分離—材料制備等產(chǎn)業(yè)鏈潛在演變，研判如下。

2.1 稀土供需矛盾在全球“碳中和”行動驅(qū)動下將越發(fā)尖銳

為支撐全球“碳中和”等低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo)，稀土鐠、釹元素的需求將由 2020年 5 萬噸左右快速增長到 10 萬噸左右（圖3），這將導(dǎo)致全球稀土供應(yīng)產(chǎn)能不足、儲量不夠及貿(mào)易中斷等風(fēng)險[26–28]。對于我國而言，為支撐“雙碳”轉(zhuǎn)型目標(biāo)，2016—2050年我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展累計所需稀土釹元素、鏑元素將分別達到 26 萬噸、2 萬噸左右[28]；新能源汽車發(fā)展對稀土的依賴更為嚴(yán)重，累計所需稀土釹元素、鏑元素將達到 140 萬噸和 4 萬噸左右[29]。由于稀土元素共同開采，隨著鐠、釹、鏑等元素需求和供應(yīng)的上升，其他元素如鑭、鈰等將會出現(xiàn)大規(guī)模過剩，對稀土元素均衡使用影響較大[30]。同時，不同國家的稀土元素儲量、產(chǎn)能、需求存在較大差異，這將進一步加劇全球在稀土產(chǎn)業(yè)鏈條上的戰(zhàn)略博弈[26]。

圖3 全球綠色低碳轉(zhuǎn)型背景下的鐠、釹元素需求預(yù)測Figure 3 Global demand forecast for praseodymium and neodymium in transition to green economy

2.2 稀土礦產(chǎn)潛在供應(yīng)國將成為國際稀土資源博弈的重點地區(qū)

為滿足稀土終端應(yīng)用產(chǎn)品的需求，全球稀土礦的開采量將會持續(xù)上漲。我國之外，非洲、緬甸、越南、格陵蘭島等因擁有高價值稀土礦產(chǎn)資源，或?qū)⒊蔀榇髧⊥翣帄Z和博弈的熱點區(qū)域[7]。例如，格陵蘭島的稀土儲量位居世界前列，擁有豐富的高品位稀土資源；隨著全球氣候變暖，格陵蘭島冰層逐漸融化，降低了格陵蘭島稀土開采的難度。2021年，英國智庫發(fā)布《“五眼”關(guān)鍵礦產(chǎn)聯(lián)盟：關(guān)注格陵蘭島》報告[31]就指出，“五眼聯(lián)盟”應(yīng)加強與格陵蘭島在稀土資源勘探和開發(fā)方面的戰(zhàn)略合作，以減少對中國的依賴。除格陵蘭島外，澳大利亞、美國、英國、加拿大、日本等也在加大對非洲布隆迪、安哥拉、坦桑尼亞、南非等國稀土資源的爭奪。

2.3 稀土冶煉分離是美西方重構(gòu)稀土供應(yīng)鏈的關(guān)鍵節(jié)點

稀土冶煉環(huán)節(jié)的供給能力直接決定稀土功能材料的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，對稀土在高科技領(lǐng)域終端應(yīng)用規(guī)模具有重要影響。因此，美西方在稀土產(chǎn)業(yè)鏈博弈中的關(guān)鍵點是新建/擴大其掌控的冶煉分離產(chǎn)能。然而，稀土冶煉過程中會產(chǎn)生廢氣、廢水、固體廢物及放射性廢渣等污染物，對生態(tài)環(huán)境、居民健康等具有潛在危害。當(dāng)前，美西方的稀土礦產(chǎn)品保障能力充足，而稀土冶煉分離產(chǎn)品和稀土功能材料的供給能力不足，其中主要約束因素是環(huán)保法規(guī)及放射性廢料處置[32]。為繞開其境內(nèi)嚴(yán)格的環(huán)保約束，美西方通過所謂“友岸外包”的形式，在其他國家（如澳大利亞萊納斯礦業(yè)公司在馬來西亞）建設(shè)稀土冶煉分離廠，把污染留在這些國家?？梢灶A(yù)見，這種“友岸外包”模式將會持續(xù)，部分國家（如馬來西亞、愛沙尼亞等）的稀土冶煉分離產(chǎn)能將會大幅提升[12]。但由于建設(shè)周期較長，美西方短期內(nèi)對我國稀土冶煉分離產(chǎn)品仍會有較大依賴[10]。

2.4 稀土永磁科技成為大國稀土產(chǎn)業(yè)博弈的核心戰(zhàn)場

在稀土終端應(yīng)用環(huán)節(jié)中，稀土永磁體的應(yīng)用范圍、規(guī)模和價值都遠超其他稀土功能材料?？梢哉f，誰掌握了稀土永磁體生產(chǎn)的主導(dǎo)權(quán)，誰就在一定程度上掌握了高科技產(chǎn)品供給的主動權(quán)。因此，稀土永磁體將會成為大國稀土博弈的重要抓手。2021年，美國白宮《供應(yīng)鏈百日審查報告》就重點指出在稀土產(chǎn)業(yè)鏈中，美國對稀土永磁體進口依賴會威脅國家安全。作為回應(yīng)，美國商務(wù)部報告[33]建議，要加大對美國國內(nèi)永磁體制造企業(yè)稅收抵免、財政補貼、優(yōu)先采購、國防儲備等的支持，大力推進永磁體材料少/去稀土化、永磁體產(chǎn)業(yè)鏈“去中國化”的進程。當(dāng)前，美西方在稀土永磁體制備和在新能源汽車等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用技術(shù)上具有優(yōu)勢，未來將會迅速提升其永磁體生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)控制力，屆時可能會與我國永磁產(chǎn)業(yè)形成更激烈的競爭。

3 國際新格局下我國稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略

在多重因素影響下，國際稀土產(chǎn)業(yè)鏈格局將持續(xù)發(fā)生變化，稀土大國博弈趨于激烈。特別是，美西方正在重構(gòu)稀土供應(yīng)鏈，推行稀土“去中國化”戰(zhàn)略，試圖通過技術(shù)優(yōu)勢掌握世界稀土冶煉、永磁制備等產(chǎn)業(yè)的控制權(quán)，以擺脫對我國稀土供應(yīng)的依賴。為此，我國須加強對全球稀土產(chǎn)業(yè)鏈的新格局和新態(tài)勢的戰(zhàn)略研判，積極調(diào)整我國稀土產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展舉措，在新一輪博弈中掌握主動權(quán)。

（1）構(gòu)建稀土全球化發(fā)展戰(zhàn)略。國際稀土多元供應(yīng)格局正在加速形成，主動參與構(gòu)建稀土全球化產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)符合我國戰(zhàn)略利益。① 倡議組建國際稀土資源聯(lián)盟，積極參與境外優(yōu)質(zhì)稀土礦產(chǎn)資源勘探合作開發(fā)；② 建立健全稀土“不確定實體清單”等制度體系，加強對他國“長臂管轄”的規(guī)則反制，審查并避免我國稀土優(yōu)勢技術(shù)在境外的不合規(guī)使用；③ 加強稀土科技國際合作，組建國際稀土學(xué)會等科技合作組織，建設(shè)海外稀土科技應(yīng)用研發(fā)基地，提升稀土在戰(zhàn)略科技及新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用水平；④ 參與制定稀土國際市場供應(yīng)準(zhǔn)則和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推進多層次的國際合作，進一步提升我國稀土在全球關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈及供應(yīng)鏈的戰(zhàn)略地位。

（2）鞏固稀土永磁的戰(zhàn)略優(yōu)勢。稀土永磁產(chǎn)業(yè)是大國博弈的重要制高點。① 強化對稀土永磁等產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全的調(diào)研和監(jiān)測，未雨綢繆，建立風(fēng)險預(yù)警機制，積極應(yīng)對各種可能的打壓手段；② 加大對高端永磁產(chǎn)品性能、生產(chǎn)/加工工藝、表面處理及新產(chǎn)品、新組件等的技術(shù)開發(fā)力度，全面提升自主創(chuàng)新能力，掌控永磁產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)。③ 培育發(fā)展具有國際競爭力的永磁企業(yè)和世界級稀土永磁產(chǎn)業(yè)集群，構(gòu)建永磁體商業(yè)聯(lián)盟，積極開展國際專利布局，協(xié)同應(yīng)對國外專利壟斷；④ 緊密結(jié)合國家戰(zhàn)略，提升稀土永磁與其他戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)協(xié)同研發(fā)能力和共生發(fā)展水平。

（3）引領(lǐng)稀土綠色循環(huán)發(fā)展。鐠、釹、鏑、鋱等稀土關(guān)鍵元素供不應(yīng)求將會逐漸成為常態(tài)，大力推進稀土綠色開采、冶煉及循環(huán)利用技術(shù)開發(fā)，對于擴大稀土資源供應(yīng)及提升元素均衡利用尤為重要。① 要推進稀土上游產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，進一步提高稀土生產(chǎn)、環(huán)保及廢物綠色處理等技術(shù)水平，破解稀土資源生產(chǎn)的環(huán)境污染約束；② 加強尾礦資源、伴生資源、廢舊資源的綜合利用，完善稀土關(guān)鍵元素回收利用及分元素的戰(zhàn)略儲備和貿(mào)易管控體系，豐富稀土關(guān)鍵元素的供應(yīng)渠道；③ 加快構(gòu)建稀土綠色標(biāo)準(zhǔn)體系，評估稀土全生命周期的環(huán)境影響，量化中國為全球提供各類含稀土產(chǎn)品所承擔(dān)的生態(tài)環(huán)境代價；④ 加大中國稀土貢獻世界綠色低碳轉(zhuǎn)型的輿論宣傳，不斷增強中國稀土在低碳技術(shù)合作及國際氣候談判中的戰(zhàn)略價值。