稀土永磁材料:突围之路在高端

   2013-08-30 中国化工报呼跃军

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在今年5月举行的环博会上,观众正在参观稀土永磁滚筒。(CFP 供图)

 
  在我国稀土应用领域中,新材料大约占到62%;而在新材料应用中,稀土永磁材料占到了63%。稀土永磁材料的重要性由此可见一斑。


  稀土永磁材料,是指稀土金属和过渡族金属形成的合金经一定工艺制成的永磁材料,已在机械、电子、仪表、医疗等领域获得了广泛应用。目前,我国稀土永磁材料产量已经超过全球的80%,成为全球最大生产基地。然而,引起业界普遍担忧的是,我国稀土永磁材料产业面临高端技术创新不足、上游原料价格波动、低端产品产能过剩等多个瓶颈。未来,产业该如何发展?在不久前召开的第五届稀土产业发展论坛上,记者对此进行了调研。

 

 


业界代表正在参观包钢集团稀土永磁材料展示厅。 (呼跃军 摄)


  发展迅速 产量世界第一


  据了解,在稀土功能材料领域,稀土永磁材料对稀土原料的需求量最大,大约占到40%。同时,在稀土永磁材料、发光材料、抛光材料、储氢材料和催化材料等5大稀土新材料消费结构中,永磁材料的占比最大,接近60%。


  据北京中科三环高技术股份有限公司高级副总裁胡伯平介绍,从1966年以来,永磁材料中增加了新成员——稀土永磁材料。按生产工艺不同分类,稀土永磁材料分为烧结钕铁硼、粘结钕铁硼和钐钴磁体等。我国现有稀土永磁材料生产企业200家左右,主要分布在浙沪地区、京津地区和山西地区。近年来,有不少投资者进入该行业,两大稀土原料产地包头和赣州显得尤为突出,并已形成相当的产业规模。截至2012年底,我国年产3000吨以上的钕铁硼企业已达5家,年产1000~3000吨企业也有20家左右。2012年,我国钕铁硼产量合计8.96万吨,环比上升1.24%,从2008年起年均增长16.11%。预计到2013年,我国稀土永磁材料产量将达到9.43万吨。


  胡伯平告诉记者,从全球产业格局看,虽然发达国家稀土永磁材料生产企业相对较少,但垄断了大多数高端产品市场,这些企业包括德国真空熔炼公司(VAC),日本的日立金属公司、TDK公司、信越化学公司,美国钼业公司等。近十多年来,全球稀土永磁材料产量增长迅猛,2000~2010年年均增长20%;与此同时,我国年均增长率为28%。受全球金融危机影响,稀土永磁材料产量于2009年稍有下滑,但随后因低碳经济的强劲拉动,在2010年再次大幅增长。统计数据显示,2010年,全球烧结钕铁硼毛坯产量为9.82万吨。其中,中国产量为7.8万吨,占世界的79.4%,此外,日本占19.3%,欧洲占1.3%。2011年,我国稀土价格波动较大、涨幅过高,对稀土永磁材料生产及其下游应用造成了较大影响,但烧结钕铁硼毛坯产量仍达到了8.3万吨。2012年,稀土原材料价格波动继续发酵,对中国稀土永磁材料行业来说是艰难的一年,企业平均开工率低于60%,产量下降16%。


  “近年来,我国稀土永磁材料生产技术和装备向世界先进企业靠拢,在一些新生产工艺上实现突破。但是,国内技术在磁体一致性、抗腐蚀能力、表面处理等方面,与发达国家还存在差距。”胡伯平介绍说。

 


江西一家企业生产的稀土永磁风电设备。 (姜小毛 供图)

 

  高端落后 低档产品过剩


  记者在采访中了解到,尽管我国稀土永磁材料产量位居世界第一,但值得注意的是,我国高性能永磁材料市场份额却不高。


  中国工程院副院长、中国稀土行业协会会长干勇院士在接受记者采访时表示,稀土永磁材料在新能源、电子信息、机电制造、节能电机、医疗器件等诸多领域有广泛应用。可以说,以稀土永磁为代表的稀土新材料应用,加速了世界新一轮科技革命的步伐和我国现代工业化的进展,正在形成规模宏大的高新技术产业群。进入21世纪以来,世界稀土永磁材料向高效、低成本、绿色环保的方向发展,提高了产业集中度,实现了工艺的高技术化和品种的高端化。“引领国际稀土永磁材料发展的趋势是高端。然而让人遗憾的是,从整个国内产业发展看,高端稀土永磁制备技术发展相对滞后,与国际先进水平有一定的差距。目前,我国稀土永磁材料占全国稀土新材料产量的80%以上,但高品质特种稀土永磁材料仅占到10%。也正是因为高端产品缺乏,我国稀土永磁材料产品基本面向国内市场,出口国际市场的份额不到20%。”干勇说。


  近期正在编制《中国新材料产业2013年度发展报告》的工信部赛迪研究院原材料工业研究所所长袁开洪也表示,从全国各省区报送的材料分析,在材料及应用方面,我国稀土永磁材料已经实现规模化生产,但与国外先进水平相比仍有差距,具体表现为缺乏核心知识产权,同时还有低档产品产能过剩、充斥市场。


  袁开洪向记者介绍,我国包括稀土永磁材料在内的稀土功能材料,都是以资源为依托,主要分布在内蒙古、山西、广、福建、江西等地。按照资源禀赋状况和生产情况,我国稀土产业被划分为三大基地和南北两大体系。三大基地即:以包头混合型稀土为原料的北方稀土市场基地;以江西等南方7省的离子型稀土矿为原料的中重稀土生产基地;以四川冕宁地区氟碳铈为原料的生产基地。轻重两大体系即: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、混合氯化稀土、富集物和金属、各种单一稀土氧化物以及稀土抛光粉、永磁材料、储氢合金等外延产品;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氧化物和金属、富集物、混合稀土金属和合金等。


  袁开洪分析认为,根据调研,上述三大基地主要仍为生产基地,主要产品大多处于初级原材料及粗加工阶段,下游应用级产品研发较慢,且重市场轻科技、重硬件轻软件现象仍严重。随着2011年稀土价格飙升和国家战略性新兴产业的快速发展,北京、浙江、辽宁、江苏等地已经在原有基础上进一步强化了稀土原料加工和下游功能材料的产业发展,河北、山西、湖南也在谋划或已经建立相应的产业基地。但从企业产品情况看,我国稀土永磁材料仍主要为低附加值的钕铁硼等产品,高性能的高端产品还有待研发。


  袁开洪进一步指出,我国稀土永磁材料产业发展面临三道坎:一是高端技术及装备研发不足,基础研究薄弱。作为全球第一稀土应用国,产品主要为中低端、高端技术装备严重依赖进口的状况远未得到改观,技术储备相对也缺乏。二是在上游稀土原料价格的大幅波动之下,下游用户苦不堪言,导致替代产品不断出现,而价格波动难以全部自我消化或向终端应用环节转移。三是很多省份在没有资源、没有核心技术的背景下,继续大量建设低档稀土永磁材料项目,导致产能过剩和同质化恶性竞争加剧,稀土永磁材料的国际话语权被削弱。


  加快创新 提升技术水平


  针对上述瓶颈,我国稀土永磁材料产业该如何发展?加大自主创新力度、挺进高端领域也许是唯一出路。


  干勇分析指出,我国《新材料产业“十二五“发展规划》明确提出,要大力发展稀土永磁、催化、储氢等高性能稀土功能材料和稀土资源高效率综合利用技术。为此,科技部将划拨总额3.5亿元的扶持资金,用于重点支持稀土材料在以上四个领域的应用研发。因此,我国稀土永磁材料行业的任务非常艰巨,需要重点突破一系列的高端技术,包括汽车磁体、高效电极磁体、电工磁体等高性能的稀土永磁制备关键技术,形成具有国际先进水平的高品质永磁材料产品体系。“目前是一个新的重要转折点。从资源合理开发、清洁生产、高效利用、提高国际竞争力、延伸产业链的角度看,都需要上下游产业进行重新定位和思考。而稀土永磁材料产业的平稳健康发展,也有利于稀土产业链上中下游的健康发展。”干勇如是说。


  袁开洪则呼吁,一方面,国家和地方政府要减少直接干预除涉及国家安全以外的稀土新材料产业发展,要通过税收、法规、制度实现间接影响,财政资金和产业政策重点应放在应用环节的基础性、战略性、导向性研究,带动高端稀土永磁材料产品发展;另一方面,要加快培育核心企业,加速兼并重组进程,减少同质化竞争,支持稀土永磁材料企业向专、精、新、特方向发展,形成新材料企业为主体、上下游紧密结合的产业体系。


  内蒙古华谊稀土有限公司副总经理胡耀斌表示,未来高端稀土永磁材料的发展方向是:研发高性能烧结稀土永磁材料的产业化制备及应用技术,研发热压热变形纳米晶永磁材料的工程化生产技术,研发高性能低成本粘接磁体及产业化关键技术,研发长寿命高性能稀土永磁材料制备和检测技术。


  为此他建议,国家和地方政府要加大政策扶持力度,重点培育稀土永磁材料这一战略性新兴产业,充分利用我国的稀土资源优势,突破稀土永磁材料共性关键理论和技术,建立起较强的自主创新能力和可持续发展能力,以产学研结合的方式提升行业技术水平。对于企业来说,要重点研究高性能稀土永磁材料装备、测试设备及技术方法,开发新型永磁材料,以及大磁熵变和超大磁致伸缩磁体等,提高稀土资源利用率及稀土产品附加值,满足低碳经济、高新技术产业和国防尖端需求。

 


包头拓力拓科技有限公司的稀土永磁材料表面处理中心。 (呼跃军 摄)

 

 
 
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