極少有人意識到,被人類發現時呈泥土狀、提純後煥發金屬光澤的元素,將成為21世紀大國競爭的關鍵資源。
這類資源就是稀土。它並不是土,而是銅、鋪;錯、釵、錮、銬等17種金屬礦產的總稱。它們在地殼中並不稀缺,但達到開採濃度級別的稀土礦較為罕見。中國是世界稀土儲量和產量最高的國家。美國地質調查局數據顯示,中國稀土儲量4400萬噸,占全球的48%。
不僅如此,中國掌握著全球90%以上稀土分離產能,也是唯一能提供全部17種稀土元素的國家。
而位於江西省南部的地級市贛州,因稀土資源豐富,也由此提度影響全球科技進展。
2月初,國務院總理李強赴贛州調研。他特地考察了當地稀土企業,並表示,「稀土在發展先進制造業、推動綠色低碳轉型等方面的重要價值曰益凸顯」。
贛州的總面積比兩個北京、六個上海還大。不同於內蒙古包頭富含錮、錯、釵等輕稀土元素,在被河流與群山分割的地殼之下,贛州蘊藏了豐富的離子型中重稀土資源。據贛州市政府官網介紹,贛州約占全國中重稀土儲量的80%,全球每年70%的中重稀土都來自這裏,被譽為「稀土王國」。
一座低調的三線城市,何以成為事關全球科技發展的命脈之城?在回答這個問題之前,首先需要厘清稀土自身的屬性、價值、產業發展規律。隨著上述規律逐漸明晰,江西「稀土王國」從野蠻無序走向集中化的高質量發展。
何以為王?
「我們贛州有一條主要幹道,叫稀土大道;旁邊還有一座橋,叫稀土大橋。」「90後」贛州人小吳介紹家鄉時說道。
兩座稀土地標均在2024年1月落地建成。官方對此解讀稱:「贛州稀土資源豐饒,(地標建築)凸顯贛州『稀土王國』名片,強化贛州『稀土王國』美譽。」
本地人同時會提起的,是2021年在贛州落戶的央企中國稀土集團(以下簡稱:中國稀土)。這是江西省唯一的央企總部,為此,贛州市在稀土大道旁劃出約200畝地。公幵資訊稱,中國稀土總部投資額超過12億元,預計2026年5月建成投用。
贛州稀土何以成為今曰的王者?
多個地質學、地球化學的研究指出,贛南地區在早古生代至新近紀岩漿活動頻繁、稀土元素富集,加上長期風化作用以及南方溫暖濕潤天氣,形成了豐富的離子吸附型稀土礦,並保存至今。
稀土的成礦原因與氣候、地形等密切相關,我國稀土資源的分佈因此呈「北輕南重」。北方以內蒙古包頭的白雲鄂博礦山為代表,富含全國約83.7%的稀土,多為離子半徑較大的輕稀土。南方稀土礦則分佈在江西、廣東、福建、廣西、湖南、雲南,主要為鉞、鎬等離子半徑較小的中重稀土。其中,贛州約占全國中重稀土儲量的80%。
中國科學院院士侯增謙在紀錄片《自然中國之地礦寶藏:稀土尋蹤》中表示,輕稀土在全球是不缺的,「缺的是中重稀土,因為它只是輕稀土的1/10到1%」。與此同時,他說,當今的尖端技術,對中重稀土的需求更大。
一場巨大的變革,首先隨著稀土在永磁材料中的應用掀起。在I960年代,科學家們把鐺、釵等稀土金屬和鐵、鑽等過渡金屬,用粉末冶金法制成磁性材料,發現其磁性遠遠大於此前所有的材料。永磁材料可以用於產生磁場,與電流相互作用,從而實現電能與機械能的高效轉換。
稀土永磁材料後來發展了三代,其中,由輕稀土材料構成的釵鐵硼(NdFeB )被稱為「永磁王」。它產生的磁性最強,被廣泛應用在航空航太、國防軍工、消費電子、軌道交通等各個領域。
進入21世紀後,隨著高端製造業的發展,含中重稀土的高性能磁體日益成為許多行業的剛需。以機器人為例,埃隆•馬斯克在2025年4月承認,特斯拉「擎天柱」人形機器人的生產受到了彼時中國出臺鈕、鉞、鎬等中重稀土磁體出口限制的影響。他稱,正在與北京合作,以獲得出口許可證。
人形機器人靠伺服電機運行。業內專家指出,稀土永磁材料作為伺服電機的核心,直接決定著機器人的運動性能、精度與效率。公幵資料顯示,當前的人形機器人有20—40個關節,每個關節處至少有一個電機。電機要在機器人狹窄的「體內」穩定運行,不僅需要輕量化與小型化,性能還要長期可靠,避免過熱宕機。
於是,業內常見的處理方法是,在磁體表面塗覆鈾、鉞等重稀土金屬或其合金,或者在釵鐵硼主相中引入錯、鑽、禰、鋪等稀土元素。如此一來,人形機器人可以在保持小體積的同時,輸出強大扭矩,還能避免電機運行時過熱。
類似的原理同樣適用於低空經濟、新能源汽車、導彈制導系統和晶片制造等眾多領域。以製造出高性能晶片的 EUV光刻機為例,光刻機要在磁懸浮工作臺運行。這一工作臺對磁體要求很高一一需要一種能夠承受快速變化的電磁場,以及在真空環境下的高溫時,依然能完美保持其磁性的磁體。
科學家們很快發現,傳統釵鐵硼的耐熱性和抗退磁能力較差。這時;通過加入微量中重稀土元素,尤其是鎬和鉞,釵鐵硼磁體的穏定性和耐高溫力就會顯著提升。
越來越多的應用表明,隨著AI、高端製造掀起新一輪科技革命,中重稀土的使用量和在產業鏈的核心地位正大幅提升。「當下,稀土已經逬入主材料時代。將稀土稱作『工業味精』或者『工業維生素』已經不合時宜。」中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所首席科學家王學求近日受訪時說:「(稱之為)『工業糧食』或『工業黃金』更為準確。」
「泥土價」的至暗時期
雖然貴為「工業黃金」,但很長一段時間裏,稀土的價值在贛州當地沒得到應有的重視。小吳記得,在他小時候,稀土在贛州到處都有,有些本地人乃至外地人經常到贛州盜采稀土。
據江西省稀土行業學會的粗略估算,在盜采稀土猖獗的2011年上半年,江西省超過一半的稀土原礦為非法開採。
小吳記得,在過去很長時間,比起晶矽、鑽等高價的有色金屬,贛州稀土一度賣出了「泥土價」。當地人也未正視稀土的價值。
據《中國冶金報》統計,1979年至2001年,中國稀土出口均價在每公斤7~13.5美元徘徊。2002—2005年,中國稀土出口均價腰斬,每公斤約為5.5美元,達到歷史低點。這與當前稀土被賦予的「戰略地位」,有著天壤之別。
其實,這種價格腰斬,反而是來源於中國發達的工業體系。稀土原礦本身並無利用價值,只有將喜歡「抱團」的稀土元素精細分離和提純,製成高純氧化物或金屬後,稀土才能真正應用於工業領域。1960年代,這類分離提純技術還掌握在美國等發達國家手裏。
直到1970年代,北京大學化學系教授徐光憲接到了國防科學技術委員會的科研任務:分離釵和錯兩類稀土元素。經過幾年攻關,徐光憲發明了一套不同於西方主流的離子交換法,名叫串級萃取法。
他選擇把多個萃取器串聯起來,使用同一套溶劑體系,利用稀土元素間微小的分離因數,多次重複萃取,實現高效分離與提純。
1974年,北大稀土車間成功分離釵和銷,二者純度均為99.99%。在接下來的多年,徐光憲又發明了「一步放大法」、移花接木法等,讓稀土萃取分離工藝在工業級別得到應用。具有家國情懷的徐光憲隨後創辦了「全國串級萃取講習班」,把稀土分離的理論、公式、設計方法,免費教給全國多地的技術人員。
據《淬煉:中國稀土科學家創新報國紀實》(以下簡稱《淬煉》)一書記載,徐光憲的串級萃取理論在全國開始推廣後,中國稀土企業異軍突起。1986年,中國稀土年產量超越美國,成為世界第—。在中國的強勢崛起下,短短幾年內,世界稀土產品爆發了三次大降價。到1993年,部分稀土產品價格,只有十年前的1/5至1/3。
鄧小平因此在1992年南方談話期間,留下名言:「中東有石油,中國有稀土。」只是,市場經濟和資本的貪婪屬性超越了眾人的想像。中國稀土產量大爆發後,卻帶來了市場的混亂無序。稀土進入了內卷、打價格戰、相互競爭、無人獲利的至暗時刻。
上世紀末,中國企業普遍缺乏專利意識。中國科學家發明的串級萃取技術,在中小企業,甚至鄉鎮企業中遍地幵花。
《淬煉》記述,當時我國民營企業普遍採用的方式是,從全國三大掌握核心工藝的國營大廠,高薪挖來工程師或技術員。他們同時把技術帶進廠裏。技術是免費的,再加上當時國內缺乏公開的稀土產品貿易平臺,21世紀初,中國稀土企業急速增長,為掙取外匯,它們互打「價格戰」。
與此同時,美國、加拿大、澳大利亞等國考慮到環境成本,紛紛關閉了本國企業,大量購入中國稀土用作戰略儲備。
稀土價格在國際上頻頻下跌,導致稀土企業更依賴擴大規模獲取利潤。2005年,中國稀土生產能力達近20萬噸,遠超當年全世界工業需求量。
《淬煉》作者楊自強在近日受訪時揭示,扭轉稀土行業混亂無序的轉捩點,正是2005年。這一年,發明串級萃取理論的徐光憲等共計15位院士上書國務院,呼籲從行業乃至國家戰略層面重新審視稀土的定價和管理問題。
簡言之,專家們希望給稀土行業做減法,讓中國擁有調控市場的定價權。
徐光憲指出,美國等發達國家把自己的稀土礦保護起來不再開採,而從中國大量購進廉價稀土作戰略儲備。若不加以保護,未來中國高新技術發展必需的稀土將受制於人。
集中托舉
與我國其他關鍵礦產資源一樣,稀土行業的發展和價值隨著「國家隊」的介入,開始向有序、可持續的方向發展。
院士「上書」後,2006年,國土資源部宣佈,對稀土礦制定幵采總量控制指標。2007年,稀土礦產品和冶煉分離生產被納入國家指令性計畫管理,指標範圍外的生產單位不得開採冶煉稀土。
隨著稀土資源日益被國家重視,贛州在21世紀的第二個十年,迎來被關注的機會。2012年,國務院發文提出,「支持贛州建設省域副中心城市」。5年後,江西省發佈《關於支持贛州建設省域副中心城市的若干意見》,提出要在贛州建設區域性航空機場、加強內陸口岸建設、給予更大發展自主權等28項意見。
與此同時,從2010年開始,贛州開啟了治理盜采、走私稀土亂象的篇章,正式成立稀土整治工作領導小組,打擊非法盜釆團隊。
國務院也在2011年出臺《關於促進稀土行業持續健康發展的若干意見》,明確指出用一到兩年時間,使資源無序開採、生態環境惡化、生產盲目擴張和出口走私猖獗的狀況得到有效遏制,基本形成以大型企業為主導的稀土行業格局。
贛州的稀土礦資源從此進入集中化發展階段。2015年3月,經國務院批准組建的六大稀土集團之一——南方稀土集團有限公司在贛州成立。經過資源整合、培植龍頭、聯合重組等一系列措施,贛州將原分屬於9個採礦權人的88個稀土礦山,整合進南方稀土集團。
2021年12月,中國鋁業集團、中國五礦集團、南方稀土集團所屬稀土資產再次重組整合,引入中國鋼研科技等公司,整合成立了中國稀土集團。
央企以及國家科研力量的加入,令富有「戰略性礦產資源」的贛州,成為名副其實的「稀土王國」。不僅稀土價格在近十年迎來大幅增長,贛州還依託中國科學院贛江創新研究院等國家科研力量,推動產業鏈向高端延伸。產品從稀土氧化物到稀土金屬,再到永磁材料、永磁電機,延伸至高端製造。
2024年,贛州市中重稀土冶煉分離、稀土二次資源回收利用產能分別占全國的50%和60%。
更令眾人對贛州看好的是,稀土資源不僅有利於發展稀土相關的上下游產業,也輻射了許多高科技企業。在低空經濟、新能源汽車、資訊通信、航空航天等領域,稀土都是重要的原料之一。
而從交通區位來看,贛州港是江西最大的內陸港口,萬噸貨輪能直達南昌、九江以及長三角地區。贛州同時是江西對接融入粵港澳大灣區的橋頭堡、南大門,高鐵距離廣州、深圳約2小時。這讓贛州成為承接深圳、廣州外溢產業的極優選擇之一。
2023年1月,粵贛兩省政府聯合印發《深圳市與贛州市對口合作實施方案(2023-2027年)》,其中提到,深贛將共建「全球稀土產業新高地」。
產業優勢正在讓贛州迎來起飛之勢,近年來,贛州GDP增速高於省會南昌和全省平均增速。2025年,贛州 GDP總量5221.29億元,排名江西省第二,年增5.5%。
然而,數據還顯示,多年來,贛州市人均GDP在江西全省排名倒數第一。
小吳記得,稀土行業給家鄉帶來了一幢幢高樓大廈和多家企業。贛州中心城區高架橋通車里程131.1公里,里程數位居江西省第一、全國前十。
但這些新變化基本發生在贛州市區的少數區域。小吳強調,贛州幅員遼闊,共計18個縣級行政區,絕大部分都是山地和丘陵。他所在的縣城,每年依然是被群山圍繞,中青年仍習慣性地背井離鄉,到外地打工。
而他們,很少談論稀土。
(朱秋雨/文)
中華大地
