稀土产业现状的国际比较与中国的选择_稀土论文

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2010年10月10日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出,要大力发展稀土功能材料等新材料产业。稀土作为全球战略性资源,是发展战略性新兴产业的关键材料,地位极其重要。它关系到新兴信息、新能源、电动汽车、节能环保等诸多战略性新兴产业,发展潜力巨大。

中国是名副其实的稀土大国,但依托资源形成的垄断没有最终完全扼制全球价值链,获得高额利润。究其原因,是因为在需求、全球价值链和创新活动的变化中,在发展阶段和基础条件的约束下,中国选择的战略,包括产业发展重点和技术创新取向,最终形成目前的稀土产业形态,引发了稀土卖成“土价”、产能过剩等现象。

一、稀土产业的资源战略选择:国际比较

由于微量的稀土就能极大改变金属及非金属材料的性能,所以稀土在科技领域和国防建设方面应用广泛。2002年以来,以稀土磁性材料为代表的新材料领域增长强劲。稀土材料成为低碳经济的先锋,钕铁硼材料广泛用于电力控制系统、新型冰箱、电动汽车等领域(见表1)。钕磁性材料2003~2008年的产量翻了一倍,达到10400吨,而且这个技术目前还没有替代品。

(一)稀土产业的国际概况

1.世界稀土储量分布

稀土资源集中在中国、原独联体国家、美国、澳大利亚、印度、加拿大、南非、巴西、马来西亚等国家。根据美国地质调查局的数据,中国工业储量为3600万吨REO(REO为稀土氧化物缩写,对稀土储量、矿物和产品产量按照重量单位计算时,通常折合成稀土氧化物重量,下同),占世界的36.52%,并拥有世界罕见的吸附型离子矿稀土资源。原独联体国家为1900万吨,美国为1300万吨。从储量基础看,目前中国是8900吨,为世界储量基础的59%以上(见图一)。但是,随着我国不断开采和世界新矿藏的发现,中国储量优势在不断削弱。

图一 世界稀土储量分布

2.世界稀土供求演变

20世纪50年代。美国不仅是稀土资源大国,也是生产和消费大国。此后,世界稀土生产发生了极其明显的变化。从20世纪80年代开始,中国、澳大利亚等国产量快速增加。1986年,中国稀土商品量超过美国。2008年,全世界基本上只有4~5个国家在生产稀土原料,其中中国超过12万吨,印度约2700吨,俄罗斯2000吨左右,马来西亚约380吨,巴西650吨。据统计,2009年全球稀土矿产品产量近13万吨,全球稀土消费估计为9万吨左右,基本全部由中国供应。

从稀土冶炼产品看,全球从事稀土冶炼的国家主要有中国、日本、法国和美国。中国是最大的稀土冶炼产品生产国,2007年稀土冶炼产品为12.6万吨。

从需求的结构看,到2008年,稀土磁性材料和催化剂已经成为主力,两者的比例均超过20%。同时稀土合金、抛光材料分别达到18%和12%(见表2),从大的分类看,据预测,到2015年甚至更长的时间内,轻稀土将继续过剩,重稀土会短缺。

(二)美国的稀土战略和产业发展

美国是技术领先的资源富足国,它很好地将稀土资源利用和技术创新、产业发展相结合,其战略的基本特点:第一,根据美国产业的稀土需求、产业现状和产业掌控的力度,鼓励稀土和相关产业进行全球布局。第二,根据人力资源、环境成本等要素禀赋的变化,控制稀土的供给。第三,继续保持稀土技术的领先地位。

1.全球视野下的美国稀土产业

20世纪50年代美国是稀土产业的领导者。1965年,加州芒廷帕斯拥有1300万吨的稀土矿,成为世界最大的稀土矿物生产地。

1982年,美国、澳大利亚、印度和巴西占据了世界产量的95%,美国氟碳铈矿的供应超过全世界供应总量的50%。美国Molycorp公司是唯一的一个从矿井到金属制造垂直一体的厂商,主导世界稀土产业。随着中国开始加速生产稀土原材料,导致了美国等国家稀土产业在全世界范围内进行重组,美国最大的稀土金属制造商Research Chemicals被法国的Rhone-Poulenc于1988年兼并。

20世纪90年代中国稀土生产继续扩大。澳大利亚开始缩减产量,两大稀土加工巨头Rhone-Poulenc和美国的W.R.Grace and Company开始从中国购矿。1998年3月,Molycorp关闭芒廷帕斯。

总的来看,美国稀土和相关产业进行了全球布局:

一是不断收缩美国本土稀土矿的生产。美国2001年以后已经完全没有生产稀土,但一直保持稀土产品主要进口国和消费国的地位(见图二)。

图二 美国1998年以来稀土生产及进出口情况

资料来源:美国地质勘探局(USGS)。

从美国稀土的消费结构看,稀土主要是应用在冶金、催化和电子领域,占比分别为29%,27%和18%,应用量较大的是镧和钇等元素。

二是相关产业纷纷进行转移,直接消费稀土。美国的汽车产业如通用、福特(汽车需要稀土金属材料、镍氢电池、汽车电子等)布局中国,通信企业如摩托罗拉(需要稀土永磁、功能陶瓷、抛光粉等)和通用电气等巨头(生产MRI与节能灯)同样将生产转移至中国。

2.美国稀土技术创新的新趋势

因为稀土产业及相关产业在全球进行战略布局,使得美国稀土的技术创新也悄然发生了一些变化:

一是美国仍然保持稀土技术的全球领先。美国在催化、储氢等方面拥有很多原创专利,处于领先地位。在军工方面尤其突出,美国在稀土巨磁电阻材料、稀土超磁致伸缩材料等方面实力极强。

二是伴随着产业链的全球布局,美国稀土技术创新发生结构变化。在一些强势的产业,如汽车业、化工业,下游厂商的强势可以从容地安排产业链和创新链,因此这些产业相关的稀土技术创新如催化剂,创新活动仍然非常活跃。

但是一些复杂创新需要供求双方和消费者进行紧密互动,比如磁性材料就需要价值链各个子环节之间更加频繁和紧密的交流,必须靠近原产地[1]。因为美国的稀土已经停止生产,更多的考虑是汽车的技术创新并不是特别依赖上游稀土生产的产业,这导致美国稀土磁性材料的专利数在20世纪80年代末呈下降趋势(见图三),已引起美国警惕。

图三 美国稀土磁性材料专利数变化

资料来源:Fifarek(2008)。

3.美国稀土战略的重构

由于中国近年稀土逐渐缩小供应,稀土在低碳经济中的作用越来越大,各国技术创新能力不断提高,美国的战略也正处于调整阶段。

一是通过多种手段打压中国的稀土战略。2009年,美国和欧盟就中国限制部分工业原材料出口向WTO提出申诉。美国政府、企业、媒体在多种场合宣称中国控制稀土产业和技术创新。同时,继续对关键的稀土技术进行限制出口,如广泛应用于军事技术、海洋工程的稀土超磁致伸缩材料等。

二是重建稀土产业链。按照一般的估计,重建美国的稀土采矿业和生产能力可能需要10~15年,还要进行大规模投资才能满足军事和民用需求。但美国政府已经决心推动稀土产业的生产,以美国能源部为首的部门正积极推动新战略的制定,希望增加稀土产量、提高利用效率,所以重建过程会大大加快。例如,美国钻石溪项目总稀土平均含量约3%,根据测定钇组稀土和铈组稀土中个体稀土元素的含量也相对较高。美国稀土有限公司总裁表示,该公司矿体所含的可及和可开采的镧、钕、镝、铽、铕金属储量足以使美国摆脱对中国稀土的依赖。

(三)日本的稀土战略和产业发展

日本是技术领先的资源贫乏国。没有稀土资源,但它却是全球主要的稀土生产国。它的战略特点:第一,稀土产业链更偏重于后端高附加值的产品。第二,通过多种手段特别是通过中国保证稀土的供应。第三,通过全面领先的稀土技术获取更高的利润。

1.日本稀土产业形态变化

由于我国在20世纪90年代开始控制稀土原料的生产和加工,日本的稀土产业发生了很大变化:

一是稀土产业环节的集中。20世纪80年代,日本还处理稀土精矿。1993年,日本Dowa稀土公司关闭,因为中国高质量稀土材料的价格是它的60%。1994年,Nippon稀土和三菱的稀土子公司也关闭了。日本稀土分离生产逐步下降,目前主要是以高纯稀土氧化物和其他稀土产品为原料生产高附加值产品。日本是计算机、家电、汽车的生产大国,钕铁硼磁体被广泛应用[2]。

二是保证稀土资源供应。日本较早就在中国选择了一批稳定的战略原料供应商。后来又在中国香港、中国台湾乃至东南亚设厂,甚至在广西、云南一带大量收购走私的原料或半成品。

三是进行产业转移。日本在中国设立一些功能产品或下游产品合资企业,如在钕铁硼永磁材料方面,日本精工-爱普生将其生产线全部移至中国,三德和昭和等也在中国生产。同时,更多的是将消耗稀土的电子产品或元器件公司移至中国。日本的汽车业如丰田、本田,消费电子企业(需要稀土玻璃添加剂、抛光粉、永磁、镍氢电池等)如索尼、松下、东芝等,纷纷转移至中国,这与美国的做法如出一辙。

四是进行战略储备。日本进口大量廉价的稀土,约三分之一用于工业生产,其余三分之二都被作为战略储备封存。

2.日本的稀土技术

日本几乎在稀土应用的每个领域都拥有原创性技术专利。尤其是稀土磁性材料,无论从研究人员数量还是取得的成果,都是世界第一(见表3)。

近年来,日本在稀土功能材料及应用方面积极在华申请发明专利,已经成为在华申请和获取专利最多的国家。1998~2002年,日本在华申请专利429项,主要集中在永磁材料及应用、精密陶瓷、储氢材料与电池、稀土催化剂。

3.日本稀土战略的调整

过去日本的稀土原材料大约83%由中国供给,严重依赖中国。由于中国采取了减少出口配额、加收出口关税等一系列政策,同时中国国内稀土消费量日益增加。为此,日本的稀土战略也在积极调整。

一是开发新的供应源。日本的地质调查队和一些有稀土埋藏潜力的国家合作,在当地进行勘探。丰田集团与越南政府官民合作以确保稀土的稳定供应。越南北部矿山出产的稀土中,据称含有大量可用在新能源汽车中的镝元素。住友商事在2009年末与哈萨克斯坦国营原子能公司Kazatomprom成立合资企业,从铀矿中抽取稀土资源。丰田通商将在2013年度之前对以稀土资源开发为中心的事业投入400亿日元,除了在印尼从事从锡矿中提炼稀土资源的活动之外,还研究在蒙古开发矿山[3]。

二是发展稀土节约技术和替代材料技术。能不用稀土就不用,能用轻稀土就不用重稀土,以此来减少稀土元素的使用量,尤其是重稀土元素的使用量。日本经济产业部在2007年就开始了一个减少镝使用量的技术开发工程,已经取得初步成果,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。日本文部科学省也制定了“元素战略开发计划”,以更有效合理地利用稀有金属。

三是积极回收稀土元素。日本试图从废弃的电脑硬盘、光驱、电机、汽车中,回收稀土元素,如丸红株式会社正在积极参与稀土资源的回收利用,瞄准混合动力汽车大量上市并开始报废的4~5年后,开发高效的回收技术。

二、中国的稀土战略和产业发展

中国稀土资源储量大、矿种全且离子矿世界罕见、共生矿有益成分含量高。但是,中国稀土产业并没有脱离中国作为发展中国家一贯的发展逻辑,战略的基本特点:第一,在追求赶超的同时,资源价格被压低。第二,追求产出,技术创新偏稀土材料的生产轻装备、重前端轻后端应用,重应用研究轻基础研究。第三,各地方经济发展需求强烈,产业管制力度不强。

(一)没有定价权的垄断者

中国从1973年开始出口稀土产品,20世纪80年代迅速增加。之后在利益驱动下,大量资金涌入稀土行业,生产规模剧增,造成稀土产品供大于求。国外企业与中国低廉的生产成本无法抗衡,纷纷关停本国生产企业,转而从中国进口以满足需求,并进行储备。1996年,中国稀土产品国际市场占有率达到60%~70%。2004年国家开始对稀土行业进行调控,生产能力盲目扩张的势头基本得到抑制[4]。

总的看来,中国的稀土产业形态目前有以下特点:第一,拥有资源优势,生产规模很大。2008年,中国供应了世界上将近90%的稀土需求,也是世界上最大的稀土消费国。第二,产业组织结构分散,产能过剩和产品结构过剩并存。中国目前从事稀土矿山开采的生产企业共有100多家,开采许可证共有123个,稀土冶炼分离能力已超过20万吨,存在着总体的产能过剩和产品的结构性过剩,造成较大浪费。第三,产品结构得到一定优化,如稀土永磁材料在中国稀土消费结构的占比从2003年的34%上升到2009年的55.21%[5]。第四,价格机制的不合理,稀土矿资源成本非常低,环境成本也可以忽略不计。第五,由于国家政策的不稳定和地方利益的驱使,存在大量小规模、设施不完善的企业,稀土的走私、环境污染等问题比较突出。

这种产业形态导致博弈主体众多,力量弱且分散,从而无法凭借产量上的垄断获取高额利润,一直没有拥有出口产品的定价权,屡次发生出口量增加、收入减少的现象。美国稀土价格的走势基本与我国稀土出口价格趋同。图四显示了因为中国稀土价格下降转移给美国的福利。按照1998年不变价格计算,从1990年开始,中国稀土产量迅速扩大,美国稀土价格一直处于下降通道。

图四 1978~2008年美国稀土平均价格

资料来源:USGS(2010)。

(二)不平衡的中国稀土技术创新

1980年开始,中国稀土技术创新的力度越来越大,“原攻关计划”、“863计划”、“973计划”对稀土技术进行了强有力的支持。在徐光宪院士等一批杰出科学家的努力下,中国在冶金、石油化工、农用、纺织等方面取得了一系列独有的技术,稀土永磁、发光材料、抛光粉、储氢等也取得了长足进步。特别是中国的冶炼水平国际先进,分离提纯工艺水平全球领先。在创新基地建设方面,中国目前有两个主要的重点实验室:北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室,偏重于基础研究;长春应用化学研究所的稀土资源利用国家重点实验室,偏应用研究。同时还拥有两大稀土工业应用的研发机构:包头稀土研究院和有色金属研究总院。

但是中国在稀土金属技术创新上并没有取得领先地位,中国还处于一种不平衡的技术状态。

一是重视前端的应用研究忽视基础研究和后端的应用研究。1990年以前,为了尽快做大稀土产业,中国主要关注于稀土分离和冶炼技术,而忽略了后端的应用研究。按照Gschneidner的说法,中国还忽视了稀土的基础研究,过分注重了应用研究。新产品开发能力差,跟随多,创新少。

二是重生产设计轻装备。制备稀土新材料的装备技术水平与国外差距明显,这往往使得中国稀土材料的性能档次及均一性处于下风。

三是应用稀土新材料的元器件、终端应用器件的落后,使得稀土新材料创新与研发的效率和成本处于劣势。

专利数量和质量显示了中国不平衡的技术状态。从专利数量看,中国稀土与发达国家相比差距很大。在高新技术领域拥有专利少,特别是在稀土功能材料和应用技术上原创性专利少。从1998~2002年国内稀土专利的分布情况看,中国稀土在农牧养殖和钢铁中应用的专利申请比较多。同时中国申请的专利中非职务申请专利多,技术含量低,而且多为实用型,发明专利少。专利的产业化率非常低[6]。

(三)中国稀土战略的全面调整

因为稀土资源不断流失,不能掌握高科技、高附加值的稀土深加工产品和应用产品技术,进入21世纪后,中国稀土战略有明显调整(见表4)。

一是稀土供给面的从紧。从出口退税的取消、关税的征收、进入标准的制定、冶炼分离指令性指标、出口配额等一系列举措看,中国从战略层面开始压缩稀土矿的供应总量。2010年的3月4日,国土资源部公布了2010年的稀土开采总量控制指标,比2009年增加7.4%。但从往年国土资源部公布的开采总量控制指标和实际产量的对比情况看,由于监督、惩罚措施欠缺等原因,该政策执行力度一直不够,从2006年到现在实际产量一直大于国土资源部公布的指标,供过于求的局面短期内仍然难以改变。

二是稀土技术创新战略的调整。未来特别是“十二五”期间中国希望能突破部分稀土功能材料核心专利,解决高端稀土功能材料的产业化关键技术,建立完善的技术创新体系。

三、国际比较的政策启示

从各国的博弈结果看,中国损失巨大,同时还被锁定在既有技术轨道中。但是中国政府已经充分意识到稀土的重要性,加强管理已取得共识。由于中国毕竟在一定时期内仍能掌握稀土资源,同时稀土已经成为未来战略性新兴产业的重要组成部分,所以未来中国稀土战略必须坚持两个基本取向:控制资源供给,促进应用技术创新。对策建议主要有以下几方面。

(一)建立稳定的管理和政策框架,继续把资源适度留到地下

第一,《稀土产业中长期发展规划》应定期完善和公布。中国矿产资源包括稀土一直缺乏统一的、稳定的、长期的政策框架,产业管理也涉及诸多部门,应抓住《稀土产业中长期发展规划》制定颁布的契机,理顺、明确稀土产业管理的框架,稀土作为战略资源的管理职能要统一归口到中央具体部门。

第二,严格执行国家管制制度,从开采、冶炼、销售、出口多环节入手,加大《稀土工业污染物排放标准》、指令计划、出口配额等已有政策执行力度,尽快制定并完善稀土行业准入条件、技术标准等配套政策。

第三,严格并有节奏地控制稀土原料和初级加工品的出口。应尽快在WTO及国家安全两种框架下制定新的稀土资源贸易政策。建议将全部稀土矿产列入保护性开采特定矿种目录,将战略矿产列入限制外资进入产业名录。对于一些外资企业利用参股等形式对稀土进行开采的行为尤其要加大监管力度,有效保护稀土的开采和利用。

第四,建立完善国家稀土资源储备制度,特别是南方重稀土的储备。

(二)构建系统、稳定的产业政策体系

第一,从产业准入、产业组织、产业结构、产业布局、产业促进、生态环境等方面构建稳健、系统的产业政策体系。

第二,加快产业整合,形成2~3家大型稀土集团,加强定价话语权。鼓励企业利用资源优势,积极向下游拓展。

第三,完善稀土资源定价机制。可考虑对资源类产品开征“权利金”和“特别收益金”,提高矿产资源税税率和补偿费率,特别是要提高南方离子型稀土矿的相关费率。另外,尽快征收环境税。

第四,设立稀土资源基金。通过公私合营方式,从稀土关税、资源税、出口配额中对国家资金进行转移,吸收企业、银行、社会等各方资金,进行稀土高新技术企业的风险投资和稀土产品储备,稳定地方政府收入。

(三)立足资源和技术基础,不断推动技术创新

第一,按照“整体推进、突出重点”的原则,加大对稀土产业技术开发研究资金的支持力度。对涉及到新能源、电动汽车、节能环保等战略性新兴产业的高端稀土材料技术进行创新,提高关键领域资源回采率等,设立科技专项,以企业为主体,采取工程化组织模式,运用门径管理等先进管理方法,对核心技术加强攻关,突破核心专利。

第二,进一步发挥稀土产业技术创新战略联盟、包头稀土研究院等企业为主导的创新基地作用,建立完善“产学研”合作的新机制与模式,着重提高资源的综合利用水平、清洁和先进技术、工艺的采用。

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