“稀土大國”邁向“稀土強國”

《經(jīng)濟(jì)參考報》記者調(diào)研了解到，稀土資源占全國83.7％、全球38.7％的內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市，近年來轉(zhuǎn)變“挖土賣土”方式，科研取得系列突破，技術(shù)和原料就地轉(zhuǎn)化率大幅提升，稀土產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)式發(fā)展的“前夜”。

近幾年，我國稀土技術(shù)研發(fā)取得一些突破，但系統(tǒng)性研究、應(yīng)用水平仍與國外有較大差距。專家建議，全面盤點資源家底，加強頂層設(shè)計，設(shè)立*研究機構(gòu)，系統(tǒng)開展稀土基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，擺脫被“卡脖子”現(xiàn)狀，做精做強稀土產(chǎn)業(yè)，努力變稀土資源大國為稀土強國。

研發(fā)取得系列突破

被譽為“工業(yè)維生素”的稀土17種元素，物理、化學(xué)性能極其豐富，添加到傳統(tǒng)材料中，會使其性能呈幾何級幅度提升，是影響世界未來經(jīng)濟(jì)、國防等重要領(lǐng)域發(fā)展的戰(zhàn)略元素。

2014年以來，內(nèi)蒙古自治區(qū)和包頭市認(rèn)真貫徹落實習(xí)近平總書記考察內(nèi)蒙古時的講話精神，出臺系列加快稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，設(shè)立產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級基金，搭建創(chuàng)新平臺，引進(jìn)人才，推進(jìn)稀土應(yīng)用技術(shù)研發(fā)與轉(zhuǎn)化。建成內(nèi)蒙古稀土功能材料創(chuàng)新中心、中科院包頭稀土研發(fā)中心、上海交大包頭材料研究院等10多家稀土應(yīng)用研究機構(gòu)，成立了稀土資源綜合利用、稀土永磁材料、稀土硫化物及稀土光源3家院士工作站，稀土研發(fā)人員增至400多人，占全國的三分之一以上。

包頭稀土高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)（簡稱“包頭稀土高新區(qū)”）稀土產(chǎn)業(yè)局局長安四虎介紹，幾年來各科研團(tuán)隊與企業(yè)集中力量攻關(guān)，突破一批關(guān)鍵技術(shù)：

中科院包頭稀土研發(fā)中心，開發(fā)出亞微米尺寸夾雜物的稀土鋼制備技術(shù)，突破了稀土在鋼中進(jìn)行規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)瓶頸；開發(fā)出國內(nèi)*水平的高純稀土金屬制備技術(shù)；開發(fā)出納米超光滑鈰基拋光液可控制備技術(shù)，達(dá)到國際*水平；研發(fā)出稀土硫化物著色劑，為我國高豐度輕稀土鑭、鈰大規(guī)模應(yīng)用提供了新途徑。

包頭市稀寶博為醫(yī)療系統(tǒng)有限公司，研制出世界首創(chuàng)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的馳影A30磁共振診療車；包頭市拓又達(dá)新能源科技有限公司，研發(fā)出全球首款“Halbach陣列的盤式無鐵心稀土永磁風(fēng)力發(fā)電機”技術(shù)。

包頭稀土研究院的“含鑭、鈰稀土PVC熱穩(wěn)定劑”“高穩(wěn)定性能燒結(jié)釹鐵硼輻射（多極）磁環(huán)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”等項目，分別獲得中國稀土科學(xué)技術(shù)獎一、二等獎。

 “這些技術(shù)填補了我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的*�！卑菜幕⒄f，目前該區(qū)有稀土企業(yè)研發(fā)平臺31家，其中白云鄂博稀土資源研究與綜合利用實驗室被評為國家重點實驗室。

技術(shù)轉(zhuǎn)化風(fēng)生水起

記者在中科院包頭稀土研發(fā)中心看到，五顏六色“景德鎮(zhèn)”瓷盞熠熠生輝，通過透明的釉層可看到漂亮的瓷胎�！跋⊥撂�神奇了，想做什么顏色，就成什么顏色；稍微調(diào)整一下燒制溫度，色彩就會千變?nèi)f化。”中科院包頭稀土研發(fā)中心主任池建義說著，將容器里的紅色稀土硫化物色漿給一瓶礦泉水里倒入一滴，不用搖晃，色彩迅速散開，“非常均勻、穩(wěn)定，實驗室里的那瓶放置了一年多都沒有沉淀。”

這是中科院長春應(yīng)化所在攻克了溫和條件下稀土氧化物脫氧加硫關(guān)鍵科學(xué)問題基礎(chǔ)上，與中科院包頭稀土研發(fā)中心合作，于2016年建成的世界首條10噸級稀土硫化物著色劑連續(xù)化隧道窯中試生產(chǎn)線的產(chǎn)品之一。這種著色劑無毒無害、久不褪色，技術(shù)居世界*水平，已被科技部、工信部、環(huán)保部列入《國家鼓勵發(fā)展的有毒有害原料產(chǎn)品替代品名錄》，標(biāo)志著我國在稀土高附加值下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。

目前，全球稀土硫化物著色劑年需求量為20萬噸，產(chǎn)值約600億元，但受制備工藝技術(shù)制約，市場實際供應(yīng)量僅有200噸左右，這條生產(chǎn)線預(yù)計產(chǎn)值將超百億元。不僅如此，科研團(tuán)隊還成功研制出稀土口紅、稀土印泥、稀土色母粒等綠色環(huán)保應(yīng)用產(chǎn)品，正在推向產(chǎn)業(yè)化。

記者看到，包頭市英思特稀磁新材料股份有限公司生產(chǎn)車間一派繁忙，工人們在趕制“磁組件”訂單產(chǎn)品。公司業(yè)務(wù)部經(jīng)理陳紅玉介紹，新研發(fā)的磁組件吸附能力是單磁鐵的幾倍到幾十倍，在市場上分外搶手。

包頭市江馨微電機科技有限公司內(nèi)，一條生產(chǎn)線正在試產(chǎn)VCM音圈馬達(dá)，該產(chǎn)品核心科技是使用稀土釹鐵硼永磁材料，制作體積更小、性能更優(yōu)、附加值更高的肉眼看不清的微型電機，廣泛用于手機、平板電腦和移動支付刷卡機鏡頭。

包頭稀土研究院中試基地副主任曹鴻章介紹，他們的新產(chǎn)品“PVC發(fā)泡板材專用熱穩(wěn)定劑”即將實現(xiàn)量產(chǎn)，該產(chǎn)品通過稀土鑭、鈰元素，解決了老產(chǎn)品含鉛問題，且力學(xué)性能提高近20％，主要用于家裝材料、廣告板材、新能源汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域。

幾年來，包頭實施了近百個稀土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級項目，在航天航空、磁制冷、永磁電機、儲氫電池、節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域，形成一批自主知識產(chǎn)權(quán)的稀土應(yīng)用產(chǎn)品；圍繞稀土新材料、新能源、機器人等領(lǐng)域，組建產(chǎn)業(yè)化公司13家，轉(zhuǎn)化科技成果33項，使得稀土原材料就地轉(zhuǎn)化率由3年前的40％提高到目前的85％、稀土功能材料占比由3年前的20％提高到51.2％。

產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)“前夜”

 “包頭稀土產(chǎn)業(yè)正處在爆發(fā)式發(fā)展的‘前夜’�！背亟�義說，這里的稀土功能材料產(chǎn)業(yè)集群正在形成。

包頭市副市長王秀蓮介紹，全市稀土企業(yè)已增加到134家，其中新材料、終端運用企業(yè)85家，形成開采、冶煉、研發(fā)、深加工、應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)體系，去年全市稀土產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值138億元，同比增長37％，初步形成稀土永磁、拋光、儲氫、合金、催化五條產(chǎn)業(yè)鏈。

不久前，包頭市出臺《關(guān)于支持稀土新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展十條政策》，鼓勵稀土高科技企業(yè)入駐去年掛牌的“內(nèi)蒙古稀土新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)”，加速科技成果轉(zhuǎn)化。該園區(qū)的核心區(qū)規(guī)劃面積80平方公里，已引進(jìn)36個重點項目，總投資560億元。園區(qū)緊盯稀土應(yīng)用領(lǐng)域的世界首臺、國內(nèi)首創(chuàng)等前沿技術(shù)，打造國內(nèi)重要的煤化工及高分子新材料產(chǎn)業(yè)基地、國內(nèi)*大的400系鐵素體不銹鋼產(chǎn)業(yè)基地、全國*大的高純稀土金屬加工及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基地、全國重要的負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)基地。園區(qū)主任劉永明介紹，計劃到2020年園區(qū)產(chǎn)值突破500億元，到2025年“四大基地”全面建成，跨入千億級園區(qū)行列。

包頭市委書記張院忠、市長趙江濤表示，當(dāng)?shù)卣�在努力把稀土產(chǎn)業(yè)做大做強，推進(jìn)新舊動能轉(zhuǎn)化，特別是要發(fā)展高強度、耐腐蝕的“稀土鋼”，依托稀土永磁產(chǎn)業(yè)打造“中國磁谷”，促使這個國家老工業(yè)基地高質(zhì)量發(fā)展。

 “稀土軸承鋼冶煉技術(shù)，也取得重大突破。”池建義說，我國每年需要400萬噸軸承鋼，絕大部分依賴進(jìn)口，我國科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)國外的高端鋼里含有稀土元素，中科院李依依院士正在申報專項，準(zhǔn)備到包頭啟動研發(fā)工作，一旦成功，包頭將成為特種鋼母材基地，還可支持包鋼脫胎換骨升級發(fā)展。

不少專家認(rèn)為，當(dāng)前我國部分稀土功能材料生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)*世界，特別是稀土永磁材料用于動車、高鐵、地鐵、無軌電車、船用大型電機、機器人小電機等領(lǐng)域，前景非常樂觀。

戰(zhàn)略元素須高度重視

 “稀土是新材料之母。”鋼鐵研究總院副總工程師、中國工程院院士李衛(wèi)說，稀土元素具有優(yōu)異的光、電、磁等理化特性，能顯著改善鋼、鋁等傳統(tǒng)材料的性能，用以生產(chǎn)性能各異、品種繁多的新材料，可廣泛應(yīng)用于軍工和電子信息、光學(xué)、核工業(yè)、航空航天、新能源、高端裝備制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

 “一臺機器人的面部表情，需要幾十個微型稀土永磁伺服電機來完成�！崩钚l(wèi)院士說，很多領(lǐng)域都離不開稀土功能材料，美國的“愛國者導(dǎo)彈”之所以把目標(biāo)看得很清楚，得益于雷達(dá)上稀土功能材料的應(yīng)用；“猛禽”戰(zhàn)斗機實現(xiàn)超音速巡航能力，所用的發(fā)動機就大量應(yīng)用了稀土材料。

 “稀土是影響未來發(fā)展的戰(zhàn)略元素。”中國科學(xué)院包頭稀土研發(fā)中心主任池建義說，稀土是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐。

專家們認(rèn)為，目前我國稀土科研力量和產(chǎn)業(yè)布局分散，整體科研水平與發(fā)達(dá)國家大約有20年的差距，對我國高質(zhì)量發(fā)展的支撐力不足，與戰(zhàn)略元素的地位不相稱，需進(jìn)一步加強重視。

研究需有更大突破

歐美國家200年前就開始研究稀土，我國的相關(guān)研究僅有幾十年的歷史。

擁有300多名科研人員的包頭稀土研究院，是國內(nèi)*大的稀土科研機構(gòu)。院長楊占峰說，近些年我國稀土研究水平明顯提高，但與國外相比，基礎(chǔ)和應(yīng)用研究差距仍較大，許多方面我們只知其然，不知其所以然。

 “雖然論文數(shù)量不輸別人，可一到具體應(yīng)用，往往已被日本、美國、歐洲人的專利覆蓋了�！睏钫挤逭f，“人家論文出來后，順藤摸瓜往下走，我們論文出來就‘句號’，所以應(yīng)用差、技術(shù)少。”

 “從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到開發(fā)出產(chǎn)品，需要一個較長的過程。”池建義說，比如他們*新研發(fā)出的稀土硫化物著色劑，在不同燒制溫度下色彩變化無窮，這種顏料還可用作軍用隱身等材料，“然而我們知道結(jié)果，卻不知機理，要得到數(shù)據(jù)與配方，至少還得5年時間”，需科學(xué)家立項跟進(jìn)研發(fā)。

李衛(wèi)院士說：“基礎(chǔ)研究不足，一些核心技術(shù)沒有出現(xiàn)在我國。”例如，我國供應(yīng)著全世界90％的稀土，生產(chǎn)著占全球70％的稀土磁性材料，但專利大多在日本和美國企業(yè)手中，出口產(chǎn)品還得向人家付專利費。

專家表示，稀土元素在第四級電子層的能級理論計算，有近20萬個能級躍遷，目前人類對稀土的認(rèn)識程度微乎其微，探究空間巨大；作為稀土資源大國，我國需對稀土進(jìn)行系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，力求在新材料“牽牛鼻子”方面有重大突破。

亟須解決三大問題

去年我國稀土全行業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入840億元、同比增長12.4％，利潤74.7億元、同比增長38.3％，初步扭轉(zhuǎn)了出口“量增價跌”態(tài)勢。

專家認(rèn)為，作為新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵支撐材料之一的稀土，產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)率今后當(dāng)以幾何級增長，前提是要把稀土產(chǎn)業(yè)上升到國家戰(zhàn)略層面進(jìn)行頂層設(shè)計、做精做強。眼下，迫切需要解決以下三大問題。

——加強基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。

稀土應(yīng)用技術(shù)專利主要掌握在美、日企業(yè)手中，有些還被國外列為禁止出口技術(shù)。我國稀土產(chǎn)業(yè)一直在跟蹤、模仿，或購買外國專利，更多的是“賣土為生”。只有強化自主研發(fā)，才可擺脫受制于人的局面。

專家分析說，自從2000年左右許多研究院所改制下放到企業(yè)后，因企業(yè)講究的是經(jīng)濟(jì)效益，投入大的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究很少去做。例如，原隸屬于冶金部的包頭稀土研究院，逐步變?yōu)榘�鋼集團(tuán)的“孫”公司，行政級別由局級變?yōu)榭萍�，研究方向由企業(yè)根據(jù)市場來確定，導(dǎo)致這個曾經(jīng)響當(dāng)當(dāng)?shù)南⊥量蒲袉挝欢嗄陿I(yè)績平平。而中科院和高校的理論成果大多與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系不緊密，使得我國稀土研究出現(xiàn)不連貫、斷檔，甚至*點。

專家認(rèn)為，我國現(xiàn)有的稀土科技創(chuàng)新研究力量呈現(xiàn)碎片化、多重復(fù)狀態(tài)，且分散在各地，研發(fā)目標(biāo)不夠清晰、項目設(shè)置不夠精準(zhǔn)。須有一個強有力的*系統(tǒng)性稀土研究機構(gòu)，甚至要對稀土17種元素分別進(jìn)行深度研究。建議以包頭稀土研究院為基礎(chǔ)，整合全國科研力量，組建一個中科院下屬的稀土綜合研究機構(gòu)，研發(fā)新技術(shù)，加快稀土應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

——加強頂層規(guī)劃設(shè)計，推進(jìn)重點、關(guān)鍵領(lǐng)域突破。

專家認(rèn)為，我國稀土應(yīng)用一定要走高端化，把產(chǎn)業(yè)做精做強，高效率轉(zhuǎn)化資源，不斷提高附加值，讓稀土“更稀”。一些國家已制定系列稀土戰(zhàn)略及政策，我國也應(yīng)把稀土產(chǎn)業(yè)上升到國家戰(zhàn)略層面進(jìn)行頂層設(shè)計，推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。

目前，“稀土之鄉(xiāng)”包頭已建立“內(nèi)蒙古稀土新材料產(chǎn)業(yè)園區(qū)”。專家認(rèn)為，可把該園區(qū)作為國家稀土產(chǎn)業(yè)核心基地，以廣東、福建、江西、四川、山東等地為輻射基地，利用當(dāng)?shù)剌^先進(jìn)的設(shè)備和較厚實的稀土產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在包頭建立“國家稀土功能材料創(chuàng)新中心”，全方位構(gòu)建我國稀土科技創(chuàng)新平臺，解決科技與產(chǎn)業(yè)銜接不緊密問題。

——盤點資源，摸清家底。

“稀土之都”包頭市的白云鄂博鐵礦，稀土含量至今使用的仍是上世紀(jì)50年代的數(shù)據(jù)，開采至今，其成礦帶范圍到底有多大、礦脈走向如何、含量有無變化等問題，因缺乏基礎(chǔ)研究，沒人說得清。

專家建議，國家應(yīng)對白云鄂博鐵礦的稀土資源進(jìn)行重新勘探，得出*新科學(xué)數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，同時對包鋼尾礦庫和排土場中所含的上千萬噸的稀土進(jìn)行提取，高效綜合利用。