稀土爆发，科普下稀土知识，下周稀土还能持续吗？

稀土是一组具有重要战略价值的金属元素的统称，因其在高新技术、国防军工等领域的不可替代性，被称为“工业维生素”“现代工业的味精”。以下从核心概念、分类、性质、用途、分布、战略意义等方面详细解析：

一、定义与元素组成

稀土并非“土”，而是17种金属元素的总称，包括：

• 镧系元素（15种）：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)；

• 与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)。

名称由来：18世纪发现时，因认为这些元素“稀少”，且氧化物外观类似土壤，故得名“稀土”。但实际上，稀土元素并不“稀”（总储量高于金、银等），只是分布分散、提取难度大。

二、分类：轻稀土 vs 重稀土

按物理化学性质和分离难度，分为两类：

类别 包含元素 特点 应用场景

轻稀土 镧、铈、镨、钕、钐、铕、钷（放射性，少用） 储量相对丰富，提取难度较低 永磁材料（钕）、催化剂（铈）、冶金

重稀土 钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇 储量少，提取难度大（尤其离子型重稀土），战略价值更高 高端永磁（铽、镝）、航空航天、精密仪器

注：钇原子量小于镧，但因化学性质与重稀土接近，通常归为重稀土。

三、核心性质

• 物理性质：多为银白色金属，熔点高（799℃~1663℃），导电性、导热性中等，部分具有强磁性（如钕）。

• 化学性质：活泼性强，易与氧、硫、卤素等反应，自然界中以氧化物、硅酸盐等化合物形式存在，无单质。

• 独特性：4f电子层结构使其具有优异的光、电、磁性能，是许多功能材料的“核心骨架”。

四、关键用途：从日常到尖端

稀土的不可替代性体现在几乎所有高新技术领域：

1. 永磁材料：钕铁硼磁体（含钕、镨，添加铽、镝提高耐高温性）是最强永磁体，用于新能源汽车电机、风电发电机、核磁共振仪、智能手机振动马达。

2. 催化领域：铈基催化剂用于汽车尾气净化（降低氮氧化物）、石油化工（重油裂解）；镧用于燃料电池。

3. 发光与显示：铕、铽、钇是LED、荧光灯、彩电/手机屏的核心发光材料（如红色荧光粉含铕）。

4. 储氢与能源：镧镍合金是镍氢电池的储氢材料；钕、镝用于氢能电解槽。

5. 冶金与材料：镧、铈添加到钢材/铝合金中，改善强度、耐腐蚀性；钇用于高温合金（航空发动机叶片）。

6. 国防军工：制导系统（高精度磁体）、隐身材料（稀土涂料吸收雷达波）、激光武器（钕玻璃激光）等。

五、全球分布：中国主导，多国竞争

• 储量：全球总储量约1.2亿吨（以氧化物计），主要分布在：中国（38%）、越南（18%）、巴西（17%）、俄罗斯（15%）、美国（3%）等。

• 产量：中国是全球最大生产国（2023年占比约60%），尤其垄断重稀土（南方离子型矿）；缅甸（重稀土）、澳大利亚（轻稀土，如莱纳斯矿）、美国（芒廷帕斯矿）为重要补充。

六、战略价值与全球格局

1. 不可替代性：在新能源、半导体、国防等领域无替代品，是“科技时代的石油”。

2. 中国的核心地位：

◦ 资源：南方江西、广东等地的离子型重稀土全球稀缺，易提取（但环保压力大）。

◦ 技术：垄断全球90%以上的稀土分离提纯技术（如中科院的串级萃取法）。

◦ 产业链：从开采到永磁体、催化剂等深加工全链条领先（占全球永磁体产量85%）。

3. 国际博弈：

◦ 欧美日等将稀土列为“关键矿产”，通过补贴（如美国《通胀削减法案》）、寻源（如与缅甸、越南合作）、技术研发（替代材料）打破依赖。

◦ 中国通过出口管制（2021年起对部分稀土产品实施出口许可）、环保政策（限制粗放开采）保障供应链安全。

七、挑战与趋势

• 环保压力：稀土开采（尤其是离子型矿）易造成土壤、水体污染（含重金属、放射性物质），中国已通过“绿色矿山”标准规范行业。

• 技术瓶颈：重稀土分离成本高，铽、镝等元素在高端永磁体中需求激增，全球面临供应缺口。

• 未来方向：回收利用（如废旧电机、显示屏中的稀土）、替代材料研发（如无重稀土永磁体）、国际合作（共建低碳供应链）。

总结：稀土是衡量国家科技与工业实力的战略资源，其竞争已从“资源争夺”升级为“技术与产业链控制”。中国凭借全链条优势稳居核心地位，而全球供应链的多元化与绿色化将是长期趋势。