四川發(fā)現(xiàn)全球第二大輕稀土礦，占我國(guó)輕稀土儲(chǔ)量的約13%，北方多輕稀土、南方多重稀土的“北輕南重”格局或?qū)⒈淮蚱啤?br />
近期，四川發(fā)現(xiàn)全球第二大輕稀土礦，占我國(guó)輕稀土儲(chǔ)量的約13%，北方多輕稀土、南方多重稀土的“北輕南重”格局或?qū)⒈淮蚱啤I(yè)內(nèi)認(rèn)為，這不僅將讓四川成為與內(nèi)蒙古并列的全國(guó)輕稀土資源核心基地，也將為西南地區(qū)的新能源和高端制造基地帶來(lái)發(fā)展新機(jī)遇。

當(dāng)前，輕稀土被廣泛應(yīng)用于能源領(lǐng)域，成為風(fēng)電、光伏、汽車(chē)等提升性能、降低排放的關(guān)鍵材料。我國(guó)是全球重要的稀土開(kāi)采和加工國(guó)，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展將催生出更多稀土需求、促進(jìn)稀土開(kāi)采加工技術(shù)進(jìn)步，而更充足的稀土資源、更完善的開(kāi)發(fā)格局，也將夯實(shí)未來(lái)能源創(chuàng)新基礎(chǔ)。

稀土逐漸融入能源

對(duì)不少新能源車(chē)主而言，高速公路是“一道坎”。在市區(qū)，車(chē)輛續(xù)航明明充足，一旦開(kāi)上高速就快速掉電。原因就在于，車(chē)輛自重大、風(fēng)阻大，電機(jī)持續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致效率下降、耗電增多。降低電機(jī)體積、增加電機(jī)數(shù)量并改進(jìn)性能，是電動(dòng)汽車(chē)提升高速續(xù)航能力的重要手段。

電機(jī)如何做到又小又穩(wěn)定？背后離不開(kāi)稀土材料。

據(jù)了解，釹鐵硼磁體是目前全球磁能積最高的永磁材料之一，相同功率需求下，釹鐵硼磁體體積更小、重量更輕，可減少電機(jī)體積30%以上。行業(yè)估計(jì)，1輛普通純電動(dòng)轎車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常需消耗2—5kg釹鐵硼磁體，而高性能四驅(qū)車(chē)型消耗量可達(dá)8—12kg，其中釹元素占磁體重量的25%—30%。

在風(fēng)電機(jī)組中，電機(jī)也是關(guān)鍵部件，近年永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)在風(fēng)電裝機(jī)中的占比不斷提升。這種機(jī)組的電機(jī)直接與風(fēng)輪連接，省去傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)中故障率高、維護(hù)復(fù)雜的齒輪箱，可提升系統(tǒng)整體效率和運(yùn)行可靠性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1臺(tái)2—5MW的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，電機(jī)釹鐵硼永磁體用量可達(dá)2—4噸，部分更大型風(fēng)電機(jī)組的永磁體用量甚至可達(dá)數(shù)十噸。

除新能源汽車(chē)和風(fēng)電外，稀土也被廣泛用于其他能源領(lǐng)域。

“鑭主要用于鎳氫電池的儲(chǔ)氫合金，可提升電池容量與循環(huán)壽命。釔在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層、超導(dǎo)輸電及激光能源等高端能源技術(shù)中展現(xiàn)重要潛力，能夠提升高溫性能與能源傳輸效率，被視為未來(lái)能源創(chuàng)新的關(guān)鍵材料。”中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院教授張志軍告訴記者。

張志軍進(jìn)一步介紹，鈰則廣泛應(yīng)用于汽車(chē)尾氣凈化與石油裂化催化劑，既可讓燃油車(chē)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，也可有力提升石油煉化效率，對(duì)提高我國(guó)能源利用效率有積極意義。

我國(guó)開(kāi)采加工水平領(lǐng)先

稀土類型多樣，在各個(gè)領(lǐng)域都形成不可替代的作用。其中，廣泛用于新能源汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的是輕稀土，而中稀土和重稀土則是航空航天、高端制造業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。

我國(guó)是全球重要的稀土開(kāi)采和加工國(guó)，稀土氧化物儲(chǔ)量約4400萬(wàn)噸，占全球總儲(chǔ)量的48.89%，居世界第一。其中，輕稀土主要集中在內(nèi)蒙古、四川等地；中重稀土主要分布在江西、福建、廣東等地，占全球中重稀土儲(chǔ)量的80%以上。

據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)，從2015年到2024年，全球?qū)︹S、鐠、鏑等稀土元素的需求量10年間幾乎翻了一番。其中，清潔能源的需求比例從僅8%擴(kuò)大至20%以上。預(yù)計(jì)到2030年，全球磁性稀土元素的總需求將突破12萬(wàn)噸。

張志軍指出，我國(guó)稀土礦床類型多樣，輕、中、重稀土資源齊全。“長(zhǎng)期積累的成熟勘探技術(shù)和豐富地質(zhì)數(shù)據(jù)，使我國(guó)能夠高效識(shí)別與評(píng)估各類稀土資源。而在開(kāi)采方面，我國(guó)擁有全球最大的稀土礦山開(kāi)采規(guī)模，內(nèi)蒙古白云鄂博礦、江西贛南稀土礦等大型礦山已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、高效率開(kāi)采。”

同時(shí)，我國(guó)也注重在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)伴生礦產(chǎn)利用，顯著提高了資源利用率。例如，中南大學(xué)的研究人員借鑒鈾礦開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，使資源原地浸出回收率達(dá)到85%以上。中國(guó)工程院院士黃小衛(wèi)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)“浸出—萃取一體化”技術(shù)，有效解決了稀土提取的環(huán)境污染問(wèn)題。

而在加工方面，我國(guó)也掌握了先進(jìn)的稀土冶煉分離技術(shù)。張志軍表示：“我國(guó)稀土純度可達(dá)到99.9999%，但成本只有國(guó)外的1/5，并且我國(guó)已形成從采礦、選礦、冶煉分離到精深加工的完整產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了稀土資源的就地轉(zhuǎn)化與增值，有效降低了物流和生產(chǎn)成本。”

當(dāng)前，全球約90%的稀土冶煉分離產(chǎn)能在中國(guó)。中國(guó)不僅幫助緬甸、美國(guó)等國(guó)加工開(kāi)采礦石，稀土產(chǎn)品也遠(yuǎn)銷(xiāo)海外。例如，日本高端磁材企業(yè)80%的原材料由中國(guó)供應(yīng)。

“北輕南重”格局或改變

此次四川省冕寧縣牦牛坪礦區(qū)發(fā)現(xiàn)966.56萬(wàn)噸稀土氧化物，占我國(guó)輕稀土儲(chǔ)量的約13%。這一發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)超《四川省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃(2021—2025)》原定“用5年時(shí)間找到30萬(wàn)噸稀土氧化物”的找礦目標(biāo)，使四川成為全國(guó)輕稀土資源核心基地之一。

輕稀土主要賦存于堿性巖型礦床，內(nèi)蒙古白云鄂博、四川冕寧牦牛坪等是這類礦床典型代表。這類礦物稀土含量較高，是工業(yè)開(kāi)采的主要來(lái)源，需通過(guò)傳統(tǒng)露天礦或地下開(kāi)采。我國(guó)南方還有部分稀土礦開(kāi)采使用原地浸取工藝，通過(guò)注入溶液獲取稀土離子，無(wú)需大規(guī)模開(kāi)挖山體。

張志軍預(yù)計(jì)，伴隨我國(guó)新能源快速發(fā)展，特別是電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)電、光伏等領(lǐng)域的擴(kuò)張，未來(lái)稀土需求將大幅增加，這會(huì)推動(dòng)稀土產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步完善。“新能源發(fā)展有望帶動(dòng)稀土礦勘探和開(kāi)采進(jìn)步，提高資源保障能力，并提升稀土分離、提純和加工技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。未來(lái)，稀土在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，新型電機(jī)、儲(chǔ)能設(shè)備、光伏材料等離不開(kāi)稀土資源。”

四川及整個(gè)西南地區(qū)是我國(guó)新能源、電子信息、高端裝備制造的重要基地。在風(fēng)電方面，四川提出大力發(fā)展大功率、高可靠性發(fā)電機(jī)、齒輪箱、主軸、軸承等傳動(dòng)鏈關(guān)鍵部件。而在電動(dòng)汽車(chē)方面，重慶提出探索新一代車(chē)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案，研發(fā)高效高密度、多合一電驅(qū)電機(jī)等技術(shù)及產(chǎn)品，突破高壓平臺(tái)架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)。

這些新能源技術(shù)發(fā)展的背后，稀土供應(yīng)不可或缺。未來(lái)牦牛坪礦的開(kāi)發(fā)，有望實(shí)現(xiàn)稀土原料的就地轉(zhuǎn)化和就近供應(yīng)。