目录

一、稀土行业概述

二、行业发展现状

1、稀土采选

2、稀土冶炼分离

3、稀土磁性材料

4、稀土发光材料

5、稀土储氢材料

6、稀土催化材料

7、稀土抛光材料

三、行业发展对创新的需求

1、稀土采选冶

2、稀土功能材料

四、行业创新驱动能力分析

（一）创新体系

1、科技创新模式

2、交易创新模式

（二）创新要素

（三）创新环境

一、稀土行业概述

我国稀土资源储量居世界首位，稀土资源类型和配分齐全，资源赋存分布具有“北轻南重”的特点，以矿物型稀土为主的轻稀土资源主要分布在内蒙古包头等北方地区和四川凉山，以风化壳淋积型稀土矿为主的中重稀土资源主要分布在江西赣州、福建龙岩等南方地区。

我国稀土产业起步于20世纪50年代，60年代着手稀土资源开发利用工作；自改革开放以来，在稀土应用开发领域投入了大量的科研力量，逐步由实验室研究阶段走向工业化阶段，取得了显著的成绩。经过半个多世纪努力，我国的稀土开发形成四个第一，即稀土资源储量第一，稀土生产量第一，稀土应用量第一和稀土出口量第一，确立了我国在稀土生产规模、供应、出口和消费的国际地位。我国稀土矿开采、选矿及冶炼分离工艺技术处于国际领先地位，整体科技水平明显提高，企业规模不断扩大，生产经营管理逐步规范，行业整体呈现健康发展态势。

二、行业发展现状

1、稀土采选

1985～2019年，我国稀土矿产品产量如表1及图1所示； 

表1 1985～2019年我国稀土矿产品产量（吨，REO）

图1 1985～2019年我国稀土产品产量图（REO）

2、稀土冶炼分离

1985年～2019年我国稀土年产量如表2及图2所示。

表2 1985～2019年我国稀土冶炼分离产品产量（吨，REO）

图2 1985～2019年我国稀土冶炼分离产品产量图（REO）

3、稀土磁性材料

2000～2019年我国稀土永磁产量变化如图3所示。 

图3  2000～2019年我国钕铁硼毛坯产量图

目前我国钕铁硼生产企业超过200家，形成了京津－山东地区、山西和宁波－浙江地区三大生产基地，以及包头和赣州的新兴生产能力。

4、稀土发光材料

稀土发光材料主要用来制备三基色节能灯及LED灯。目前，稀土三基色荧光粉的生产主要集中在我国生产，国外企业基本已经停产。

2005～2019年，我国稀土荧光粉产量如图4所示。

图4 2005～2019我国稀土荧光粉产量（实物量）

目前，我国稀土发光材料行业已接近完成从跟随发展到自主创新的转型，整体技术水平已接近国际先进水平。目前国内外的生产工艺流程、生产设备和检测分析设备基本一致。

5、稀土储氢材料

我国储氢合金2000～2019年的产量如图5所示。

图5  2000～2019年我国稀土储氢合金生产情况

我国稀土储氢合金生产企业主要分布在内蒙古、福建、广东、辽宁等地。

6、稀土催化材料

（1）石油催化裂化剂（FCC）

2015～2019年，我国石油裂化催化剂产量均为20万吨左右。全球FCC催化剂的研发生产主要集中于若干大型公司手中。国外裂化催化剂生产商主要是格雷斯－戴维森（Grace Davison）、雅宝（Albemarle）和巴斯夫（BASF，收购安格）、日本触媒化成（CCIC）。

经过多年努力，我国裂化催化剂拥有了自己的独特专利技术和生产体系，形成了拥有自主知识产权的系列催化剂产品。我国裂化催化剂的生产技术水平与国外相差无几，某些专用催化剂还拥有一定优势。近年来，国产裂化催化剂逐步走出国门，出口到多个国家的几十个炼油厂。

（2）机动车尾气净化催化剂

2005～2019年，我国生产稀土尾气净化材料产量如图6所示： 2018年生产稀土尾气净化材料5880万升。

图6  2005～2019年我国稀土稀土尾气净化材料生产情况

7、稀土抛光材料

2005～2019年我国稀土抛光粉产量如图7所示。

图7 2005～2019年稀土抛光粉实物量（吨）

三、行业发展对创新的需求

1、稀土采选冶

针对我国包头混合型稀土矿、氟碳铈矿及南方离子吸附型等稀土矿物的特点，开发新型高效绿色的稀土采选冶工艺及装备，开展稀土矿资源综合利用技术研究。

进一步完善离子型中重稀土资源的绿色高效开采技术，开展复杂地质条件离子矿原地浸矿工艺及配套设备研究，浸矿废水处理及微量稀土回收技术；开展节能环保性熔盐电解法生产工艺和装备开发；进一步完善高效混合澄清萃取槽及离心萃取装备。

重点开发新型绿色浸矿剂，使新型浸矿剂对环境影响最小，实现离子型原地浸出的无害化。重点开展新型选矿药剂研究，开展新型稀土有机萃取剂及分离方法研究。

2、稀土功能材料

（1）稀土磁性材料

稀土磁性材料领域，重点要提高自主创新能力，重视知识产权保护，从新型稀土磁性材料、新技术基础科学问题研究入手优化速凝工艺、低氧控制工艺、微结构调控工艺、低重稀土工艺、高丰度稀土平衡利用工艺以及相应的合金熔炼、破碎制粉及取向成型装备、成套检测及加工设备；开发高性能各向异性稀土粘结磁体的新材料并开发制造各类粘结磁体的新技术，重点开发具有自主知识产权的新型稀土铁氮化物永磁新材料。

（2）稀土发光材料

针对未来具有极大应用前景的新型稀土发光材料，开发出适合规模化生产的新型稀土发光材料先进制备技术。重点开发OLED用发光材料及其低成本规模化制备技术；开发规模化制备生物影像光控释药等用稀土纳米材料的晶粒可控生长技术、表面修饰技术及无损分散技术；提升上转换发光效率和实现量子剪裁下转换发光效率的新材料及技术，以及对温度和压力敏感的新型稀土发光材料。

（3）稀土储氢材料

重点开发具有自主知识产权的特定组成和组织结构的新型储氢材料（如La-Fe-B系储氢合金），突破国外专利壁垒。同时，开发高容量新型稀土储氢材料及其在新能源储能、燃料电池氢源、光热发电储热系统中的应用技术。开发高容量稀土储能材料及装置、太阳能集热发电用稀土金属氢化物高温储热材料及装置，研制储氢能量包；推广宽温区、高比容量、低自放电的高性能稀土镍氢动力电池。

（4）稀土催化材料

针对催化裂化、汽油车尾气净化、柴油车尾气净化、NOx选择性催化还原、催化燃烧、聚合、湿式氧化等应用过程，研究稀土与其它组分（过渡金属氧化物、贵金属、分子筛）之间的相互作用对材料的表/界面性质的影响，及在反应条件下的动态变化规律；研究稀土催化材料的低温氧活化机理，明确其结构等对高温稳定性的影响机制；研究稀土复合催化材料的表面氧化还原性和酸碱性的匹配与调控机制。建立稀土对催化反应活性位的构建机制与调控作用，发展稀土催化材料的制备技术及相关应用技术。

（5）稀土抛光材料

加强对抛光领域前沿基础研究的支持力度，针对各种抛光对象，结合现代分析测试技术对抛光过程机理进行深入研究，提升稀土抛光材料的产品品质，提高产品的稳定性、一致性。

四、行业创新驱动能力分析

（一）创新体系

1、科技创新模式

我国稀土产业成就的取得均离不开科技创新。近年稀土交易模式也不断创新发展。

（1）原始创新

我国稀土矿藏丰富，品种齐全，但赋存条件复杂，品位相对较低。我国始终坚持自主研发，先后开发出了针对白云鄂博混合稀土矿的H205、H316等选矿药剂，也使我国的浮选技术达到国际先进水平。

另一方面，由于白云鄂博混合型稀土矿矿物结构和成分复杂，是被世界公认为难冶炼矿种。我国稀土工作者创新开发成功硫酸焙烧法、烧碱分解法、碳酸钠焙烧法、高温氯化法、电场分解法等多种冶炼工艺流程。

20世纪70年代，北京大学徐光宪教授创造性提出了串级萃取理论， 80年代，实现了用串级萃取理论设计的工艺参数“一步放大”到工业规模生产中，大大促进了稀土萃取分离工艺优化的研究，使我国稀土萃取分离工艺技术处于国际领先地位。我国稀土分离成本大幅下降，稀土产品产量和质量快速提高，极大地推动了我国稀土产业的发展，打破了国外发达国家控制国际稀土市场的格局，实现了我国从稀土资源大国到生产大国的飞跃。

进入新世纪以来，我国稀土应用的领域的自主创新蓬勃发展。以我国自主研发的交流LED为例，现有的LED照明光源均使用直流电作为驱动，而市电为交流电，直流LED器件不能直接使用，在工作时必须经交、直流转换。这就会带来电能耗损高、元器件寿命短、产生热量大、电源成本高、设备占有空间大等问题。由于交流电在其周期内要经历电流值从大到小和正反向的过程。因此，当使用交流电驱动LED芯片时，芯片的发光也会具有同样的周期变化过程，从而导致发光频闪。如何解决这种频闪是交流LED技术中的最大瓶颈和一个世界性难题。

2006年，我国成功研发出具有自主知识产权、发光余辉寿命可控的新型稀土LED发光材料及交流LED器件。新型稀土LED发光材料的发光余辉寿命与交流电频率匹配，实现了LED芯片不发光时发光粉仍然发光，并实现了从基础研究到产业化的跨越，使中国成为世界上唯一掌握通过稀土荧光粉生产低频闪交流LED产品的国家。

（2）集成创新

包头西骏废水处理有限公司氯化铵废水处理工艺主要针对中国北方稀土（集团）高科技股份有限公司稀土冶炼分离产生的氯化铵废水进行资源化回收再利用；公司采用专利技术，将氯化铵废液和石灰石在蒸馏浓缩塔中反应，将废液中的氨回收为10mol/l（17%）以上的氨水返回工序循环使用，残余液中的氯化钙经过净化处理后采用目前国内最先进的MVR蒸发喷雾造粒技术，将氯化钙废液转化为无水氯化钙产品和蒸馏水。整个工艺集成了蒸氨及MVR蒸发喷雾造粒等先进技术，实现了稀土废水处理技术的集成创新。

（3）引进消化吸收再创新

引进、消化吸收再创新是最常见、最基本的创新形式。其核心概念是利用各种引进的技术资源，在消化吸收基础上完成重大创新。引进消化吸收再创新是各国尤其是发展中国家普遍采取的方式，我国稀土磁性材料、发光材料、催化材料、储氢材料的生产工艺及相关装备的发展均离不开引用消化吸收再创新。

2、交易创新模式

内蒙古包头稀土产品交易所在原有业务的基础上，创新交易模式，通过建立线上交易系统，与全球稀土产业主体合作，集稀土现货交易、仓储、质检、物流等功能于一体，有利于引导建立在规范合理的全球稀土价格体系，增强我国稀土产品的话语权及定价权。

（二）创新要素

“十二五”期间，我国在稀土材料领域部署了“先进稀土材料制备及应用技术”重大项目，实际投入经费12.85亿元。其中，在基础研究方面，在“面向国家重大需求的稀土材料重大基础研究”方向部署了3个973项目，总经费1.1248亿元；在前沿技术方面，分三批部署和实施了19个863课题，总经费7.6337亿元；在产业化开发与示范方面，部署和实施了“稀土材料绿色制备技术及应用、稀土材料表面技术开发与应用”两个科技支撑计划项目6个课题，总经费3.8308亿元。

众多科研经费的投入，培养了一大批稀土科研人才及团队。以中国钢研集团李卫院士为代表的我国稀土磁性材料研究团队开发出新型铈铁硼磁体和低重稀土永磁体的双主相合金技术、高综合性能烧结钕铁硼磁体制备技术、高磁能积热压大块纳米晶钕铁硼制备技术、耐高温稀土永磁材料制备技术以及高性能钐铁氮磁粉制备技术。以北京有色研究总院黄小卫教授团队为代表稀土发光材料研究团队自主开发成功系列稀土氮化物荧光粉及其常压低成本制备技术，以及有效调控铝酸盐荧光粉发光中心价态和改善发光性能的先进制备技术，多项LED荧光粉在国外获得专利授权。

（三）创新环境

科技创新是驱动稀土行业发展的重要引擎，我国正致力于创造良好的科技创新氛围和市场环境。2016年，我国颁布的《稀土行业发展规划（2016－2020）》中明确指出，要完善我国稀土行业创新体系，完善以企业为主体、市场为导向、“政产学研用”相结合的稀土创新体系，积极推广新技术、新装备、新工艺；探索科技创新及产业化推广的新模式，按照加大供给侧结构性改革的要求，加大新技术推广模式的改革力度，重点抓好产业化示范，努力探索协同创新、产学研用相结合的创新发展模式。

在国务院《关于促进稀土行业持续健康发展若干意见》的战略部署下，“十二五”以来稀土行业得到了国家财政的大力扶持，工信部和财政部设立了“稀土产业转型升级”财政专项，连续 3 年安排 15 亿元，同时，也得到了技术改造、强基工程、两化融合等多渠道的专项资金支持，总计约 50 多亿元，这对稀土行业技术进步、创新发展起到了重要推动作用。在财政支持的科技研发项目中，更加注重支持科技成果产业化、公共服务平台及示范性项目建设，同时，推动“产学研用”相结合的创新发展模式。北京有色研究总院、有研稀土新材料公司与中铝广西稀土公司的协同创新就是一个很好例证，并取得了科技成果—工程示范—产业化的创新链系列成果。