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(diǎn)資源家底，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，設(shè)立國家級研究機(jī)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(qiáng)稀土產(chǎn)業(yè)，努力變稀土資源大國為稀土強(qiáng)國。
研發(fā)取得系列突破
被譽(yù)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(shí)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(jī)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(duì)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)?；I(yè)應(yīng)用的技術(shù)瓶頸；開發(fā)出國內(nèi)領(lǐng)先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)到國際領(lǐng)先水平；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(jī)”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(xiàng)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(bǔ)了我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的空白。”安四虎說，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(shí)驗(yàn)室被評為國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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。“稀土太神奇了，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(shí)驗(yàn)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)居世界領(lǐng)先水平，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(shí)際供應(yīng)量僅有200噸左右，這條生產(chǎn)線預(yù)計(jì)產(chǎn)值將超百億元。不僅如此，科研團(tuán)隊(duì)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(jī)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(jī)，廣泛用于手機(jī)、平板電腦和移動支付刷卡機(jī)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(shí)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(shí)施了近百個稀土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級項(xiàng)目，在航天航空、磁制冷、永磁電機(jī)、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(jī)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(xiàng)，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’。”池建義說，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(yùn)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(shí)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(diǎn)項(xiàng)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)最大的400系鐵素體不銹鋼產(chǎn)業(yè)基地、全國最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(jì)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?jiān)褐?、市長趙江濤表示，當(dāng)?shù)卣谂Π严⊥廉a(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，推進(jìn)新舊動能轉(zhuǎn)化，特別是要發(fā)展高強(qiáng)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(bào)專項(xiàng)，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)領(lǐng)先世界，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(jī)、機(jī)器人小電機(jī)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(jī)器人的面部表情，需要幾十個微型稀土永磁伺服電機(jī)來完成。”李衛(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(jī)實(shí)現(xiàn)超音速巡航能力，所用的發(fā)動機(jī)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(qiáng)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)最大的稀土科研機(jī)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。”楊占峰說，“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，比如他們最新研發(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(jī)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(xiàng)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(fèi)。
專家表示，稀土元素在第四級電子層的能級理論計(jì)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(shí)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(jià)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(jì)、做精做強(qiáng)。眼下，迫切需要解決以下三大問題。
——加強(qiáng)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(qiáng)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)榘摷瘓F(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，甚至空白點(diǎn)。
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(xiàng)目設(shè)置不夠精準(zhǔn)。須有一個強(qiáng)有力的國家級系統(tǒng)性稀土研究機(jī)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(jī)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(qiáng)頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，推進(jìn)重點(diǎn)、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(qiáng)，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(jì)，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(shí)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(diǎn)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，得出最新科學(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。
轉(zhuǎn)自：經(jīng)濟(jì)參考報(bào)
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