四川发现全球第二大轻稀土矿，占我国轻稀土储量的约13%，北方多轻稀土、南方多重稀土的“北轻南重”格局或将被打破。
图为远景能源自研自制的全集成传动链。 远景能源/供图
近期，四川发现全球第二大轻稀土矿，占我国轻稀土储量的约13%，北方多轻稀土、南方多重稀土的“北轻南重”格局或将被打破。业内认为，这不仅将让四川成为与内蒙古并列的全国轻稀土资源核心基地，也将为西南地区的新能源和高端制造基地带来发展新机遇。
当前，轻稀土被广泛应用于能源领域，成为风电、光伏、汽车等提升性能、降低排放的关键材料。我国是全球重要的稀土开采和加工国，新能源产业发展将催生出更多稀土需求、促进稀土开采加工技术进步，而更充足的稀土资源、更完善的开发格局，也将夯实未来能源创新基础。
稀土逐渐融入能源
对不少新能源车主而言，高速公路是“一道坎”。在市区，车辆续航明明充足，一旦开上高速就快速掉电。原因就在于，车辆自重大、风阻大，电机持续高速运转导致效率下降、耗电增多。降低电机体积、增加电机数量并改进性能，是电动汽车提升高速续航能力的重要手段。
电机如何做到又小又稳定？背后离不开稀土材料。
据了解，钕铁硼磁体是目前全球磁能积最高的永磁材料之一，相同功率需求下，钕铁硼磁体体积更小、重量更轻，可减少电机体积30%以上。行业估计，1辆普通纯电动轿车的驱动电机通常需消耗2—5kg钕铁硼磁体，而高性能四驱车型消耗量可达8—12kg，其中钕元素占磁体重量的25%—30%。
在风电机组中，电机也是关键部件，近年永磁直驱风机在风电装机中的占比不断提升。这种机组的电机直接与风轮连接，省去传统风机中故障率高、维护复杂的齿轮箱，可提升系统整体效率和运行可靠性。据统计，1台2—5MW的直驱风力发电机组，电机钕铁硼永磁体用量可达2—4吨，部分更大型风电机组的永磁体用量甚至可达数十吨。
除新能源汽车和风电外，稀土也被广泛用于其他能源领域。
“镧主要用于镍氢电池的储氢合金，可提升电池容量与循环寿命。钇在航空发动机热障涂层、超导输电及激光能源等高端能源技术中展现重要潜力，能够提升高温性能与能源传输效率，被视为未来能源创新的关键材料。”中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院教授张志军告诉《中国能源报》记者。
张志军进一步介绍，铈则广泛应用于汽车尾气净化与石油裂化催化剂，既可让燃油车满足排放标准，也可有力提升石油炼化效率，对提高我国能源利用效率有积极意义。
我国开采加工水平领先
稀土类型多样，在各个领域都形成不可替代的作用。其中，广泛用于新能源汽车、风力发电、消费电子等领域的是轻稀土，而中稀土和重稀土则是航空航天、高端制造业、医疗等领域的关键材料。
我国是全球重要的稀土开采和加工国，稀土氧化物储量约4400万吨，占全球总储量的48.89%，居世界第一。其中，轻稀土主要集中在内蒙古、四川等地；中重稀土主要分布在江西、福建、广东等地，占全球中重稀土储量的80%以上。
据国际能源署统计，从2015年到2024年，全球对钕、镨、镝等稀土元素的需求量10年间几乎翻了一番。其中，清洁能源的需求比例从仅8%扩大至20%以上。预计到2030年，全球磁性稀土元素的总需求将突破12万吨。
张志军指出，我国稀土矿床类型多样，轻、中、重稀土资源齐全。“长期积累的成熟勘探技术和丰富地质数据，使我国能够高效识别与评估各类稀土资源。而在开采方面，我国拥有全球最大的稀土矿山开采规模，内蒙古白云鄂博矿、江西赣南稀土矿等大型矿山已经实现规模化、高效率开采。”
同时，我国也注重在开采过程中对伴生矿产利用，显著提高了资源利用率。例如，中南大学的研究人员借鉴铀矿开发的经验，使资源原地浸出回收率达到85%以上。中国工程院院士黄小卫团队开发“浸出—萃取一体化”技术，有效解决了稀土提取的环境污染问题。
而在加工方面，我国也掌握了先进的稀土冶炼分离技术。张志军表示：“我国稀土纯度可达到99.9999%，但成本只有国外的1/5，并且我国已形成从采矿、选矿、冶炼分离到精深加工的完整产业链，实现了稀土资源的就地转化与增值，有效降低了物流和生产成本。”
当前，全球约90%的稀土冶炼分离产能在中国。中国不仅帮助缅甸、美国等国加工开采矿石，稀土产品也远销海外。例如，日本高端磁材企业80%的原材料由中国供应。
“北轻南重”格局或改变
此次四川省冕宁县牦牛坪矿区发现966.56万吨稀土氧化物，占我国轻稀土储量的约13%。这一发现远超《四川省矿产资源总体规划(2021—2025)》原定“用5年时间找到30万吨稀土氧化物”的找矿目标，使四川成为全国轻稀土资源核心基地之一。
轻稀土主要赋存于碱性岩型矿床，内蒙古白云鄂博、四川冕宁牦牛坪等是这类矿床典型代表。这类矿物稀土含量较高，是工业开采的主要来源，需通过传统露天矿或地下开采。我国南方还有部分稀土矿开采使用原地浸取工艺，通过注入溶液获取稀土离子，无需大规模开挖山体。
张志军预计，伴随我国新能源快速发展，特别是电动汽车、风电、光伏等领域的扩张，未来稀土需求将大幅增加，这会推动稀土产业链进一步完善。“新能源发展有望带动稀土矿勘探和开采进步，提高资源保障能力，并提升稀土分离、提纯和加工技术，提高产品质量和生产效率。未来，稀土在新能源领域的应用前景广阔，新型电机、储能设备、光伏材料等离不开稀土资源。”
四川及整个西南地区是我国新能源、电子信息、高端装备制造的重要基地。在风电方面，四川提出大力发展大功率、高可靠性发电机、齿轮箱、主轴、轴承等传动链关键部件。而在电动汽车方面，重庆提出探索新一代车用电机驱动系统解决方案，研发高效高密度、多合一电驱电机等技术及产品，突破高压平台架构关键技术。
这些新能源技术发展的背后，稀土供应不可或缺。未来牦牛坪矿的开发，有望实现稀土原料的就地转化和就近供应。
原标题：新能源领域稀土应用前景广阔
文 | 本报记者 杨沐岩
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出品 | 中国能源报（cnenergy）
编辑丨赵方婷
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