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稀土新材料产业发展的背景需求及战略意义

一、中国稀土资源概述

稀土（RE）一共包括17种元素，其中镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕被称为

“轻稀土”元素，钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥以及钪和钇被称为“重稀土”

元素。中国稀土矿产资源种类齐全，不仅有大量岩矿型轻稀土矿（集中于北方，

如内蒙古白云鄂博矿），也有丰富的离子型重稀土矿（集中于南方，如南方七省

稀土矿）。2020年，全球稀土储量和产量分别为1.2亿吨和24万吨，其中中国

占比38%和58%，在稀土资源供应方面占据话语权。值得注意的是，近年来巴

西、加拿大、俄罗斯、越南、印度、缅甸以及格陵兰等国家和地区陆续发现大量

稀土资源并加以开发，可能导致未来世界稀土资源格局发生变化。

除了资源优势外，中国也具有完整的稀土工业体系，涵盖从上游的选矿，中

游的冶炼分离、氧化物和稀土金属生产，到下游的稀土新材料以及应用的全部产

业链，是全球稀土市场上最重要的生产者和消费者。2020年，中国稀土及其制

品出口量为7.82万吨，出口金额为21.67亿美元（主要出口日本和美国），其中

稀土金属和合金产品在全球市场份额达80%以上。如表1所示，近年来随着下游

应用对各类稀土材料需求的不断增长，中国稀土的开采指标和产量也在不断增加。

表1中国2016—2020年稀土矿开采指标

二、稀土新材料及相关产业
由于稀土元素的4f层电子被完全填满的外层（5s和5p）电子所屏蔽，导致

4f层电子运动方式不同于其他元素，从而使稀土元素具有特殊的光、电、磁、催

化等性能。作为“工业维生素”，稀土不仅在冶金、石油化工、玻璃陶瓷等传统领

域应用广泛，更在永磁材料、抛光材料、储氢材料、催化材料等领域占据核心或

重要地位。此外，稀土元素4f层电子还可与其他元素外层电子相互作用，形成

性能优异的稀土新材料。目前，如图1所示的各类稀土新材料已在高档数控机床、

机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、节能与新能源汽车等《中

国制造2025》涉及的重点高科技领域中起到关键作用。

图1稀土（RE）材料的典型特征以及由此导向的不同应用领域举例

2018年，中国稀土产业链产值约为900亿元，其中稀土功能材料产值500

亿元（56%），冶炼分离产值250亿元（27%）。随着高新技术领域对新材料

的需求不断增长，前者所占比例还在快速上升。如图2所示，在各类稀土功能材

料中，稀土永磁材料受益于新能源汽车和电子工业等领域的高速发展，在产值

（75%）和稀土消费量（>40%）方面都具有绝对优势；产值其次（20%）的是稀
土催化材料，其消费量约占稀土功能材料的14%。其余稀土消费量较大的行业和

领域包括冶金和机械（12%）、玻璃陶瓷（8%）、光功能材料（7%）、储氢材

料（7%）、抛光材料（5%）和农业轻纺（5%）等。部分上述重要领域的发展

现状及趋势将在下一节详细介绍。

图2各类稀土功能材料产值及稀土消费量比较

三、稀土新材料产业的战略意义

以稀土功能材料为代表的稀土新材料已成为全球竞争的焦点之一。例如，近

年来全球新能源汽车即将进入智能化主导、多种能源和驱动方式并行的“2.0时

代”，大幅度拉动了稀土作为磁性材料、储氢材料的消费；5G时代智能手机、

物联网摄像头等电子设备的更新换代则推动了稀土在光功能材料、抛光材料等领

域的消费。为了在未来占据稀土产业竞争的有利地位，欧美、日本等发达国家和

地区均将稀土元素列入“21世纪的战略元素”，进行战略储备和重点研究。在

美国能源部制订的“关键材料战略”、日本文部科学省制订的“元素战略计划”、

欧盟制订的“欧盟危急原材料计划”等战略规划中均将稀土列为重点研究领域。

基于上述各因素，中国已将稀土列为国家重点管控和发展的战略资源，并在

《中国制造2025》等国家中长期发展规划中将稀土功能材料列为关键战略材料
予以重点发展。为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排，国家重点研发

计划启动实施了“稀土新材料”重点专项。根据该重点专项实施方案的部署，科

技部发布了2021年度项目申报指南，预期通过该项目实施，实现“面向新一代

信息技术、航空航天、先进轨道交通、节能与新能源汽车、高端医疗器械、先进

制造等领域对稀土新材料的迫切需求，发展具有中国资源特色和技术急需的新材

料，加强稀土材料前沿技术基础、工程化与应用技术创新，提升材料原始创新能

力和高端应用水平”的总体目标。