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國(guó)際市場(chǎng)波動(dòng)導(dǎo)致稀土元素如氧化鑭、碳酸鑭等需要更多關(guān)注
2022/1/8 10:24:01
稀土元素需要更多關(guān)注
JohnWalko——令全球電子行業(yè)受挫的供應(yīng)鏈問題和價(jià)格上漲主要集中在半導(dǎo)體領(lǐng)域，在這里得到了詳細(xì)的記錄。
但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，還有一個(gè)同樣重要的問題，可以說(shuō)對(duì)電子行業(yè)來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜，那就是圍繞稀土元素的問題。
這些復(fù)雜的化合物可以影響氧化鑭電池、移動(dòng)電話、筆記本電腦、硬盤驅(qū)動(dòng)器、顯示器、激光、電動(dòng)汽車、國(guó)防設(shè)備和醫(yī)療診斷設(shè)備等一系列產(chǎn)品的生產(chǎn)。
這些重要礦物的供應(yīng)情況因全球政治緊張局勢(shì)而更加復(fù)雜，因?yàn)榻^大多數(shù)的17個(gè)稀土材料在中國(guó)采購(gòu),中國(guó)是唯一擁有端到端開采能力、精煉和加工這些元素的國(guó)家，并被認(rèn)為享有55%的全球份額的礦物，和更高的85%的精煉能力。
其他主要國(guó)家包括經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)定的緬甸、越南、巴西、印度和剛果民主共和國(guó)。在這些國(guó)家，中國(guó)是采礦的最大資金來(lái)源。
電子和電池制造行業(yè)最重要的稀土元素包括鐠、氧化鑭、氧化鋱、釹、釔、鏑、鉺、碳酸鑭和鑭。在過(guò)去的一年中，這些材料的價(jià)格上漲了65-100%。
不過(guò)需要強(qiáng)調(diào)的是，從某種意義上說(shuō)，它們的名字是用詞不當(dāng)?shù)摹渲幸恍┫⊥料鄬?duì)豐富。更重要的問題是，這些元素的儲(chǔ)量很難在商業(yè)基礎(chǔ)上開采。
最近的估計(jì)表明，在過(guò)去的一年中，美國(guó)80%的稀土礦物從中國(guó)進(jìn)口，而歐洲98%的稀土供應(yīng)依賴于這些重要的礦物。
歐盟稀土的全球供應(yīng)(圖片來(lái)源:FRAME，代表預(yù)測(cè)和評(píng)估歐洲的戰(zhàn)略原材料需求)
事實(shí)上，中國(guó)在稀土供應(yīng)和價(jià)格方面的戰(zhàn)略地位在于，多年來(lái)中國(guó)一直實(shí)行嚴(yán)格的(有人說(shuō)是受到政治影響的)氧化鑭配額。中國(guó)工業(yè)和信息化部最近表示，將把今年的配額提高20%，達(dá)到歷史最高水平，達(dá)到16.8萬(wàn)噸，試圖緩解極度緊張的供應(yīng)形勢(shì)...
拜登政府最近已開始采取措施保護(hù)某些稀土的供應(yīng)，但承認(rèn)這將需要多年時(shí)間來(lái)創(chuàng)建類似于國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈。難怪這些材料——盡管它們通常在上述大多數(shù)應(yīng)用中被少量使用——已經(jīng)成為中美之間持續(xù)的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)的另一塊板。
一些人將稀土的形勢(shì)比作美國(guó)在半導(dǎo)體供應(yīng)和技術(shù)方面對(duì)中國(guó)的壓制。在某些方面，這是有效的。但現(xiàn)實(shí)是，中國(guó)無(wú)法滿足自己對(duì)稀土的需求。事實(shí)上，最近的估計(jì)表明，在過(guò)去幾年里，中國(guó)大幅縮減了出口，給全球供應(yīng)鏈帶來(lái)了巨大壓力。
受當(dāng)前形勢(shì)影響最大的行業(yè)是電動(dòng)汽車和其他綠色技術(shù)，尤其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
為了說(shuō)明這些元素在這一領(lǐng)域的重要性，我們以鉺為例。這是光通信部門的一個(gè)重要組成部分:沒有它，光纖就無(wú)法運(yùn)行。這是因?yàn)閷?duì)于長(zhǎng)距離連接，你需要放大信號(hào)，而鉺在實(shí)現(xiàn)必要的傳輸中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
該材料被嵌入纖維的短段中，通過(guò)激光照射元素的可激離子，碳酸鑭，將其推入高能量狀態(tài)。沿著纖維向下移動(dòng)的光信號(hào)刺激鉺離子釋放其存儲(chǔ)的能量，作為放大信號(hào)所需的完全相同波長(zhǎng)的額外光。
在半導(dǎo)體行業(yè)，氧化鉿是一種重要的電絕緣體。在某些情況下，它可以顯著改善標(biāo)準(zhǔn)晶體管材料二氧化硅的性能，降低泄漏電流，同時(shí)提高開關(guān)速度。
在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，氧化鑭、碳酸鑭、銦(銦錫氧化物的一種合金形式)是實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電性和光學(xué)透明度的關(guān)鍵成分，因此被廣泛應(yīng)用于平板顯示器和電視。
正如前面提到的，歐洲在稀土方面的供應(yīng)狀況非常糟糕。該地區(qū)唯一有任何值得開發(fā)的有意義的礦藏的國(guó)家是格陵蘭島，據(jù)估計(jì)，該地區(qū)去年生產(chǎn)了全球市場(chǎng)的1.3%，儲(chǔ)量約150萬(wàn)噸，占全球總儲(chǔ)量的1.3%。
布雷頓說(shuō):“歐盟委員會(huì)對(duì)關(guān)鍵供應(yīng)鏈和關(guān)鍵技術(shù)的深入審查，突顯出歐盟對(duì)我們綠色和數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需的投入的高度依賴?！痹搱?bào)告呼吁在該地區(qū)建設(shè)稀土回收能力，并與資源豐富的國(guó)家進(jìn)行更多合作。
布雷頓在這一點(diǎn)上或許有道理。奇怪的是，盡管它們有明顯的重要性，卻幾乎沒有人試圖回收利用它們。在全球范圍內(nèi)，回收錫、鉛、鋁等金屬的業(yè)務(wù)正蓬勃發(fā)展。賓夕法尼亞州立大學(xué)的MariahChuprinski寫了一篇精彩的文章，重點(diǎn)闡述了如何從電子垃圾中回收稀土。
注意：文中提到“鉿和銦”是稀有金屬元素，而非稀土元素。
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