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稀土资源和新能源汽车和日本

来源:搜狐博客时间:2010-09-30

  “稀土”应该是属于一种经常听说,但是又没有多少人见过的一个东西。但是,却是现代工业中,电子、汽车等产业必不可少的一种资源。比如,电脑硬盘,汽车电机等,都要使用,而且不仅汽车上要用,生产汽车的设备上也要用。随着汽车技术的要求越来越高,稀土资源的重要性也越来越强烈,己经从“产业的维它命”上升到了“产业的生命线”的程度。

  首先说明一下稀土是什么东西。稀土元素不是土,也不是1种元素,而是17种金属元素的总称。比较形象地说法是,一群具有“派阀性”的元素的集合。因为它们的化学性质非常近似,如果要将单独的元素分离出来是很困难的,所以经常是好几种元素混合使用,这样就把它们统一称为“稀土元素”。大家也可以无视它们的个性,当作一种资源看待好了,这样思维简单一些。

  稀土元素在汽车上的大量应用,开始于90年代。稀土元素应用之一是制作高性能的稀土磁石。在汽车上,电子助力转向系统的电机,发动机转速传感器,ABS系统中的车轮转速传感器等地方都要使用。而自从新能源动力汽车出现后,使用量更是成倍增长。对混合动力车、电动汽车、燃料电池汽车来说,小型化大功率的驱动电机是必须的,而现在这些电机又要大量使用稀土磁石。丰田的代表作,普锐斯,现在平均每生产一台,大约需要使用稀土元素10kg。现在普锐斯仅在日本的月销量就超过2万台;而到今年9月份为止,丰田系的所有混合动力车型销量超过了200万台。所以,仅混合动力车需要多少稀土金属,可以很简单地计算出来。而在不久的将来,混合动力车会成为汽车市场的主流,己经是公认的事实。此外,同样大量消耗稀土金属的电动汽车,现在也有逐渐普及的趋势。因此,稀土资源对于将来汽车工业的发展,其重要性己经很明显。不夸张地说,稀土元素对新能源汽车制造中的作用,和石油在燃油汽车使用中的地位相当。

  这里对稀土元素作下简单的分类,像Nd(钕)、Sm(钐)为代表的称为轻稀土元素, Dy(镝)为代表的称为重稀土元素。一般来说,重稀土含量比较少,价格比较贵。而具体到汽车上,现在使用的高性能Nd-Fe-B磁石(Nd是轻稀土元素),其缺点是耐热性不好,在高温下保磁性会显著降低,所以会添加Dy(镝)代替一部分Nd,这样能保证200℃温度环境下的使用(足够应付汽车上的工作环境)。而Dy是属于重稀土元素。稀土元素的资源的分布,很偏向于中国;而其中重稀土元素的分布,尤其偏向于中国。按埋藏量讲,轻稀土资源尚有澳大利亚、美国等地可以竞争;但是重稀土资源在中国以外的地区,埋藏量是微乎其微。注意到这一点,有助于了解后面日本采取的一些技术行为。

  先说说稀土资源的埋藏量。稀土资源在中国的埋藏量,是非常的多,这个国内国外都承认。但是,具体有多少,深入研究这个问题的时候,我很愤怒。愤怒来自于中国一些媒体的不负责任。虽然分析稀土资源的战略意义的文章很多,惋惜稀土资源流失的文章也很多,但是,中国到底有多少储量,占世界储量的百分比是多少,这些文章引用的数据却是五花八门。

  引用我找到的9月11日一篇研究稀土战略意义的文章的一句原文,“据了解,中国是唯一能提供全部17种稀土金属的国家,储量占世界的95%,是名副其实的“稀土大国”。日本、欧洲和北美都是它的主要市场。”当时看了这句话,我就呆了,这是十分标准的不负责任的一句话。第一,95%这个数据非常的不靠谱;按照我查的资料,95%应该是中国产稀土占的世界市场份额,这个跟储量完全不是一回事,那个编辑如果稍微勤快一点愿意查证一下都不会使用这个数据的;第二,矿物资源的储量占世界的百分比,从来都不是固定的,每年都有大量被开发使用,每年又都有新发现的矿藏,所以这个数据每年都不同,那么你引用这个数据的时候,应该要给出是哪一年的数据;第三,到底95%这个数据出自哪里,用了很暧昧的“据了解”这个词,因为前两个原因,我很怀疑他是否真的了解过。真心希望这篇文章的作者,在标榜对国家负责任的同时,先对自己的文章稍微负点责任。大家有兴趣也可以上百度搜一下“稀土储量”,说法五花八门,但是就是没有一个是来自比较权威的出处。

  后来我又上了我认为比较权威的一个网站,中国地质科学院矿产资源研究所的网站,想查一查,遗憾的是,有虽然是有,但是是属于“非公开地质数据”,需要凭单位介绍信向它索取数据光盘。

  基于以上这些原因,本文引用了日本人的数据,希望大家能理解。而且我一怒之下,其它数据也都引用自日文资料,也希望大家一并理解。并且这些资料都是出自公开发表在学术期刊上的论文,准确度和可信度相对有保证。日本人对待资源类的数据不仅仅是态度严谨,而是本质上作为一个很严肃的问题来对待。这方面,中国是需要向日本学习的。

  下面这个图,是2005年稀土矿石的世界公布图。注:这里的数据是矿石埋藏量,与“矿”的埋藏量不是一个概念。打个比方说,100吨的金矿(矿石)可能只能提炼出1吨的黄金,就是这个区别。

  注1,单位Mton,百万吨

  注2,右下角那个图,按国名分类,从中国开始,顺时针下来:中国,CIS,美国,澳大利亚,印度,其它。CIS:独联体国家,一些前苏联加盟共和国的总称。其它:主要是东南亚国家、非洲和南美。

  从上图可以看出,中国的埋藏量是最多。而且,出产量比率远远高于埋藏量比率。现在世界市场上的稀土资源90%以上产自中国。这个数据国内国外非常统一。

  而非常悲哀的是,中国产的稀土能占这么大市场,唯一原因是因为便宜。因为从中国进口稀土比本国自产的要便宜,所以澳大利亚和美国这两个稀土埋藏量也比较大的国家,从上世纪90年代开始,陆续关闭了本国的稀土矿厂,改由中国进口。

  日本人调查资源分布有一个习惯,除了主要分布地和埋藏量以外,还要附加一个“友好程度”。按照该资源的所有国与日本的关系,分为友好国家和一般关系国家,当然,这个不会出现在正式的报告文件中。基于这个原因,日本应该很庆幸,稀土矿还是埋在中国的多,如果全埋在北朝鲜就要疯掉了。

  中国,虽然一直以来都在提倡“中日友好”。但是,现在日本需要的稀土资源全部依赖进口,而其中90%以上是直接从中国进口,其余的虽然不是直接来自中国,但是终极的源头还是中国。所以,把这么重要的资源的来源渠道全部寄托在中国,这么惟一一个国家,中日再怎么友好,日本也是不放心的。不过话又说回来,正是因为日本始终有这种危机感,所以能够在省能源、省资源等技术领域保持先进。

  其实一直以来,中国还算很大方的,稀土资源不仅出口量非常大,而且“价格公道”。所以日本虽然经常抱怨,稀土资源的分布过于“偏向”中国,倒也没有太大的不满。但是,从2006年开始就不行了。2006年11月,商务部开始严格稀有金属(包括稀土金属)的生产和出口的管理。于是担心终于变成了现实。而到09年8月份,报道出了更骇人的“中国正在讨论Tb(铽)、Dy (镝)、Y(钇)、Tm(铥)、Lu(镥)这五种稀土金属的出口禁止”这样的消息。

  中国的这个做法,被日本称为“资源兵器化”,把中国和俄罗斯作对比,说俄罗斯现在不玩核武器了,开始玩天燃气管道的阀,时不时的开一下关一下给邻国施加压力。但是,其实是不一样的。中国的做法还是经济意义居多,因为确实稀土资源以前卖得太便宜,长期下来,己经造成了资源流失;而且,中国自己的稀土使用量也在快速增长,作为自国拥有的资源,当然首先满足自己的使用需要,这是天经地义的。但是,站在日本的立场来看的话,就不管这些道理了,如果让中国这种资源兵器化的行为“得逞”了,而日本又一点办法没有的话,将来日本的汽车工业就可以不用发展了。而汽车工业中,最急迫的又是丰田。因为现阶段稀土使用量最多、制造量也最大的是混合动力车。

  稀土资源的获取,是摆放在日本的国家战略的位置的,具体的对策有三条:

  1,开发新的获取途径,打破中国的垄断。日本的地质调查队,和一些有稀土埋藏潜力的国家合作,在当地进行地质勘探,尤其是越南。在越南发现了和中国的重稀土矿区有相同的地质、气候条件的地区,被认为有可能藏有重稀土矿。除了和越南政府合作,进行地质调查外,还利用日本提供的政府开发援助(ODA),进行矿区周边的道路、桥梁建设,间接支援资源开发。丰田通商公司(丰田集团旗下的一家综合商社)和越南政府合资成立的矿业公司,据丰田通商9月10日的发表,可在2012年开始向日本(主要是丰田)供应稀土;此外,丰田通商还取得了印度生产的稀土矿的商业利用权,印度产稀土可在2010年下半年开始供应。

  2,发展省稀土技术和替代材料技术,争取:能不用稀土就不用,能用轻稀土就不用重稀土。减少稀土元素的使用量,尤其是重稀土元素的使用量。日本的经济产业部在2007年就开始了一个减少Dy使用量的技术开发工程。现在有研究人员取得的成果是,对稀土磁石,可以在保证性能的前提下使用其它元素代替Dy(重稀土),只是生产工艺很复杂,成本也非常高,现阶段不能实现规模化的产业应用。但是,能开发出不使用重稀土的技术,就是有了希望。

  3,发展回收利用技术,从废弃的电脑硬盘、光驱、电机、汽车中,回收稀土元素。这里面的关键是回收技术。以电脑硬盘为例,其中磁石所占重量比重2%—3%,所以重点是发展高效率的回收技术。作为汽车公司的丰田,旗下也有一些从事资源回收工作的子公司。比如混合动力汽车上使用的电池,通过这些废电池回收“镍”;同时这些回收的镍如何利用到新电池的生产上,相关的技术也被立项开发。而现在正在研究混合动力车的驱动电机的回收。从第一台普锐斯上市(1997年)到现在是12年,所有报废的混合动力车开始增多,回收工作的效果能逐渐显示出来。

  上面介绍的内容,只是举了几个例子,并不能完全体现出日本围绕着稀土资源作出的努力。实际上,用“排除万难、努力奋斗”更恰当。尽管日本自身并不出产稀土资源,但日本在这方面的技术,尤其是稀土磁石方面的研究,无论从研究人员数量还是取得的成果,都是世界第一。我看到的所有的日文资料中,提到中国的稀土储量时,都会用一个词:偏向,透出一股很酸很不服气的感情。但是,这个并没有什么好嘲笑的。相反,很佩服他们。因为,有资源并没有什么了不起的,那只是天生的运气,能不能最有效地利用这些资源才是真本事;有运气没本事才应该被嘲笑。穷人家的孩子一边放牛一边看书,你会嘲笑他穷吗;富人家的孩子无所事事,拿书当柴烧,你会羡慕他富吗。就是这个道理。

  具体到汽车产业,日本的汽车工业除了汽车技术开发外,还要操心生产资源的获取,还要开发节省资源的技术,它们面对的汽车技术之外的困难远多于中国的同行。如果对中国的资源之丰富很羡慕的话,我们没有什么好得意的,而是要尊重他们作出的努力;更重要的是我们要发展自身的技术,有效地利用这些资源。现在新能源汽车的发展是时代的趋势,中国又有丰富的稀土资源这个优势,但是如果不能转化为技术优势就是浪费了,而且还会被外人瞧不起。(Jousei