大家都知道稀土金贵,是咱们拿得出手的王牌战略资源,但很少有人听说过,有一种金属比稀土还稀缺、比黄金储量还少,咱们全国加起来储量都不到300吨,它还是高端制造和国防工业离不开的核心材料,真的有被卡脖子的潜在风险。它就是铼,不少人可能连名字都不太熟悉,今天就唠唠这个隐形的战略硬通货。
铼是自然界最后一个被人类发现的天然非人造元素,外观是漂亮的银白色,骨子里最突出的优势就是耐高温耐腐蚀。它的熔点超过3100℃,仅次于钨,沸点更是达到了5596℃,是所有元素里最高的,再加上密度大导电性好,天生就是高温环境下的核心刚需材料。
它不像稀土能单独形成矿床,只能伴生在铜、钼矿石里,而且品位极低,通常每吨矿石里只能提取出几克甚至零点几克铼,开采提取的难度比稀土大很多,这也是它比稀土还要稀缺的核心原因。
它最核心的用武之地,就是制造航空发动机的涡轮叶片。航空发动机被叫作工业皇冠上的明珠,涡轮叶片就是这颗明珠最核心的部分,需要在1700℃以上的高温、每分钟数万转的高速环境下工作,还要承受巨大的离心力。
没有铼的支撑,普通金属叶片几分钟就会软化变形,直接导致发动机报废。在镍基高温合金里添加3%-6%的铼,就能大幅提升叶片的耐高温性能和使用寿命,甚至能让发动机推力提升10%,叶片寿命延长2-3倍。
不管是美国的F-22、F-35战机,还是欧洲的台风战机,它们的发动机叶片都含有相当比例的铼。我国自主研发的航空发动机叶片,近年含铼量虽然有明显提升,和顶尖水平相比仍然存在一定差距。
除了航空航天领域,铼在其他很多核心行业也发挥着不可替代的作用。石油化工领域,铂-铼双金属催化剂可以提高汽油的辛烷值,还能生产无铅汽油,大幅提升炼油效率。
电子工业里,铼可以用来制造高温热电偶,能精确测量2200℃以上的超高温。医疗领域,钼铼合金的生物相容性极佳,用来制造人工关节、心脑血管支架再合适不过。
全球大约80%的铼都用在航空航天领域,足以看出它的战略分量,不少国家早早就把它列入了战略性矿产名单。从全球储量分布来看,铼的资源集中度高得离谱。
智利占了全球总储量的一半,美国占15.4%,俄罗斯占11.9%,这三个国家加起来的储量就占到了全球的77.3%。我国的铼主要分布在陕西、黑龙江、河南、吉林等省份,大多都是零星分布,伴生情况复杂,品位还低,开采和提取的难度比其他国家更大。
目前全球每年铼的总产量也就73吨左右,智利是全球最大的生产国,年产量大概27吨,它产出的铼大多通过长期协议供给美国等发达国家,我国很难从这里扩大获取量。
我国对铼的需求跟着航空航天工业的快速发展一直在涨,2023年我国铼产量约19.55吨,虽然和过去比已经有了大幅提升,还是满足不了国内的需求。按照预测,到2043年我国对铼的需求将达到53.3吨,而国内产量仅能达到22.3吨,供需缺口不小。
现在我国仍然需要进口部分铼来填补缺口,存在被卡脖子的潜在风险。美国自身储量不算最高,却早就通过长期协议掌控了全球主要的铼供应链,还大量囤积铼资源,进一步加剧了全球铼资源的紧张局面。
面对这样的现状,咱们也没有坐以待毙,早就开始多方向发力破局。勘探方面,我国不断加大铼资源的勘探力度,已经在开鲁盆地等地区发现了大型伴生铼矿床,填补了砂岩型铼矿的勘探空白,给国内铼资源供给打开了新的空间。
提取技术上,我国科研团队已经取得了重大突破,能从报废的发动机叶片中提取铼,纯度能达到99.9%,回收率也在不断提升。这种方式实现了铼资源的循环利用,有效降低了对原生铼资源的依赖。
咱们也在积极研发铼的替代材料,现在钼基合金、铌合金等新型材料已经投入使用。其中钼基合金的成本仅为铼合金的十分之一,可以用在中低端发动机上,能把珍贵的铼节省下来集中用在高端发动机制造上,刚好把好钢用在刀刃上。
国际合作方面,我国和哈萨克斯坦、俄罗斯等铼资源丰富的国家建立了合作,签订了长期供货合同,拓宽了铼资源的进口渠道,也减少了对单一来源的依赖。国家已经把铼纳入关键矿产储备清单,正在逐步建立战略储备,还加大了对相关技术研发的投入,全力保障铼资源的自主供给。
铼资源的稀缺,其实也给咱们提了个醒,高端制造业的自主发展,根本离不开核心资源的自主保障。我国储量不足300吨的现状确实比较严峻,但靠着勘探突破、技术创新、国际合作和资源循环利用,咱们已经逐步走出了卡脖子的困境。
铼的博弈,本质上就是高端制造业话语权的争夺,只要咱们持续发力,不断突破技术瓶颈,持续拓宽资源渠道,就能把这种稀缺战略资源的主动权牢牢握在自己手里,给我国航空航天等高端产业的发展保驾护航。
参考资料:环球网 比稀土还稀缺的战略资源,我国储量不足300吨
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