Stratēģiskais pētījums par retzemju funkcionālo materiālu attīstību līdz 2035. gadam

Zhu Minggang', Sun Xu', Liu Ronghui, Xu Huibing^₂

(1. General Iron and Steel Research Institute, Pekina 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Pekina 100088)

Kopsavilkums: Kā viens no galvenajiem stratēģiskajiem materiāliem ar visvairāk resursu īpašībām Ķīnā, retzemefunkcionālie materiāli ir galvenie materiāli, kas atbalsta jaunās paaudzes informācijas tehnoloģijas , kosmosa un mūsdienu ieroči un aprīkojums, uzlabots dzelzceļa tranzīts, enerģijas taupīšana un jauni enerģijas transportlīdzekļi, augstas veiktspējas medicīnas iekārtas un citas augsto tehnoloģiju jomas. Šis raksts iepazīstina ar retzemju funkcionālo materiālu nozares priekšvēsturi un attīstības statusu, analizē problēmas, kas pastāv retzemju funkcionālo materiālu nozares attīstībā Ķīnā, izvirza jaunas materiālās jaudas 2035. gada attīstības stratēģijas attīstības idejas un galvenos attīstības virzienus, sākot no stiprināšanas. retzemju stratēģiskās prognozēšanas un politikas atbalsts, pamatpētniecības un pielietojuma stiprināšana retzemju jomā, retzemju priekšrocību komandas un talantu būvniecības stiprināšana. Ierosinājumi, lai veicinātu retzemju funkcionālo materiālu izstrādi, realizētu stratēģisko pāriet no retzemju enerģijas uz retzemju enerģiju, lai sniegtu atsauci.

Atslēgas vārdi: retzemju funkcionālie materiāli; galvenie stratēģiskie materiāli; jauno materiālu jauda 2035

Klasifikācijas numurs: O614.33; TG

Reto E arth attīstības stratēģijas

Funkcionālie materiāli līdz 2035. gadam

Zhu Minggang 1 , Sun Xu 1 , Liu Ronghui2 , Xu Huibing 2

(1. Centrālais dzelzs un tērauda pētniecības institūts, Pekina 100081, Ķīna; 2. Grirem Advanced Materials Co., Ltd., Pekina 100088, Ķīna)

Kopsavilkums: Retzemju funkcionālie materiāli ir kritiski un stratēģiski, atbalstot augsto tehnoloģiju jomas, piemēram, jaunās paaudzes informācijas tehnoloģijas, kosmosa un mūsdienu ieročus, progresīvu dzelzceļa tranzītu, enerģiju taupošus un jaunus enerģijas transportlīdzekļus, kā arī augstas veiktspējas medicīnu. ierīces.Šajā rakstā ir iepazīstināts ar retzemju funkcionālo materiālu nozares attīstības statusu un tendencēm Ķīnā, kā arī analizētas nozares problēmas. Lai veicinātu retzemju funkcionālo materiālu konkurētspēju Ķīnā, tiek piedāvāti daži politikas ieteikumi, tostarp stiprinot stratēģiskās prognozēšanas un politikas atbalstu, veicinot fundamentālos pētījumus un pielietojumus, kā arī veicinot izdevīgu grupu izveidi un personāla attīstību retzemju jomā.

Atslēgas vārdi : retzemju funkcionālie materiāli; kritiski un stratēģiski materiāli; jaunā materiālu enerģijas stratēģija 2035. gadam

Pirmkārt, priekšvārds

Retzemju elementi (15 lantanīdi, itrijs, skandijs kopā 17 juaņas Elementa vispārīgais nosaukums), pateicoties tā unikālajai elektroniskā slāņa struktūrai, tāpēc tam ir izcilas magnētiskās, optiskās, elektriskās un citas fizikālās un ķīmiskās īpašības, jaunos enerģijas transportlīdzekļos, jauns displejs Apgaismojums, rūpnieciskie roboti un elektroniskā informācija, kosmosa aviācija, valsts aizsardzība, enerģijas taupīšana un vides aizsardzība, augstākās klases iekārtu ražošana un citas stratēģiski jaunās nozares ir neaizstājams pamatmateriāls [1].

Jauni retzemju materiāli, ko pārstāv retzemju funkcionālie materiāli, ir kļuvuši pabeigti Viens no bumbas sacensību fokusa punktiem. Attīstītās valstis un reģioni, piemēram, Eiropa, Amerika un Japāna, ir iekļāvuši retzemju elementus kā "21. gadsimta stratēģiskos elementus" un veikuši stratēģisko rezervi un galvenos pētījumus. ASV Enerģētikas departamenta formulētajā "Galveno materiālu stratēģijā", Izglītības, izglītības, zinātnes ministrijas izstrādātajā "Elementārās stratēģijas plānā" un Eiropas Savienības izstrādātajā "ES kritisko izejvielu plānā" ir uzskaitīti retzemju elementi. kā galvenās pētniecības jomas. Jo īpaši pēdējos gados Amerikas Savienotās Valstis ir atsākušas retzemju rūpniecību, lai iegūtu militāram lietojumam pieejamus retzemju magnētus. Var teikt, ka retzemju pastāvīgo magnētu materiāli ir kļuvuši par "Šanganlingu" retzemju funkcionālo materiālu jomā.

Šī iemesla dēļ Ķīna ir iekļāvusi retzemju metālu kā stratēģisku resursu valsts kontrolei un attīstībai, kā arī retzemju funkcionālos materiālus kā galvenos stratēģiskos materiālus savos valsts vidēja termiņa, ilgtermiņa un ilgtermiņa attīstības plānos, piemēram, "Made in China 2025". . Valsts padomes atzinumi par retzemju rūpniecības ilgtspējīgas un veselīgas attīstības veicināšanu un citi attiecīgie normatīvie akti ir arī palīdzējuši veicināt zinātniskās un tehnoloģiskās inovācijas retzemju funkcionālo materiālu jomā, optimizēt retzemju nozares struktūru un veicināt. nepārtraukta retzemju funkcionālo materiālu attīstības līmeņa un kvalitātes uzlabošana Ķīnā.

2. Retzemju funkcionālo materiālu attīstības stāvoklis

Retzemju zeme ir svarīgs stratēģisks resurss un izdevīga joma, kurā Ķīnai ir starptautiska diskursa vara. Ķīna ir liela valsts pasaulē ar retzemju resursu rezervēm. Saskaņā ar kopējām retzemju resursu rezervēm ir aptuveni 1,2108 t, starp kurām Ķīnas rezerves sasniedz 4,4107 t, kas veido aptuveni 37,8% [2,3], Ķīna ir pasaulē lielākā retzemju minerālu ražotāja. 2019. gadā pasaules retzemju ražošana bija 2,1105 t, tostarp Ķīnas retzemju ražošana sasniedza 1,32105 t, kas veido aptuveni 63% no pasaules retzemju ražošanas apjoma. Tajā pašā laikā Ķīna ir arī retzemju industrializācijas valsts ar pilnīgu neatkarīgu rūpniecisko sistēmu, kas aptver rūdas apstrādi no augšteces, kausēšanas atdalīšanu, oksīdu un retzemju metālu ražošanu vidējā straumē, kā arī visus jaunos retzemju materiālus un pielietojumu. lejup pa straumi. 2018. gadā Ķīnas retzemju ražošanas ķēdes produkcijas vērtība bija aptuveni 90 miljardi juaņu, no kuriem retzemju funkcionālie materiāli veidoja 56%, produkcijas vērtība bija aptuveni 50 miljardi juaņu, kausēšana un atdalīšana veidoja 27%, un produkcijas vērtība bija aptuveni 25 miljardi juaņu. No tiem retzemju funkcionālie materiāli veido vislielāko retzemju pastāvīgo magnētu materiālu īpatsvaru, veidojot 75%, ar izlaides vērtību aptuveni 37,5 miljardi juaņu, katalītiskie materiāli veido 20%, un izlaides vērtība ir aptuveni 10 miljardi. juaņa. Retzemju funkcionālo materiālu patēriņa struktūrā Ķīnā retzemju pastāvīgo magnētu materiāli gūst labumu no jaunu enerģijas transportlīdzekļu un elektroniskās rūpniecības straujās attīstības, kas veido vairāk nekā 40% patēriņa struktūrā; metalurģija, mašīnas, naftas ķīmija un stikla keramika veido attiecīgi 12%, 9% un 8%, ūdeņraža uzglabāšanas materiāli un luminiscējošie materiāli veido aptuveni 7%; katalītiskie materiāli, pulēšanas materiāli un lauksaimniecības vieglais tekstilmateriāls par 5% [4].

(1) Retzemju kausēšanas un separācijas lauks

1988. gadā Ķīnas retzemju ražošana pārspēja ASV, kļūstot par pasaulē pirmo retzemju ražotāju. Ķīnas retzemju kausēšanas un atdalīšanas līmenis ir vadošais pasaulē un turpina līdz pat šai dienai, kontrolējot pasaules augstas tīrības pakāpes vienas retzemju metālu tirgu. Pašlaik Ķīnas retzemju kausēšanas separācijas uzņēmumi galvenokārt koncentrējas sešās lielajās Ķīnas retzemju metālu grupā: ziemeļu retzemju augsto tehnoloģiju co., LTD. (grupa), Dienvidķīnas retzemju grupu co., LTD., Guangdong retzemju rūpniecības grupa, Co., LTD., Ķīnas retzemju co., LTD., minmetals retzemju grupas co., LTD., Xiamen volframa nozares sadarbība ., LTD. Ārzemju retzemju kausēšanas un atdalīšanas projekti galvenokārt ietver American Molibdenum Company Mountain Pass projektu (ko iegādājās Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), Austrālijas Lynas kausēšanas un atdalīšanas projektu Kuantanā, Malaizijā un Beļģijas Solvi Group (Solvay). ) projekts utt.

(2) Retzemju pastāvīgo magnētu materiālu lauks

Retzemju pastāvīgo magnētu materiāli ir ne tikai ātrākais attīstības virziens un lielākais un pilnīgākais rūpnieciskais mērogs visā retzemju laukā, bet arī neaizstājams un neaizstājams galvenais izejmateriāls valsts aizsardzības nozarē, kā arī pielietojuma joma ar vislielāko. retzemju materiālu daudzums. Kopš 2000. gada retzemju pastāvīgo magnētu materiālu izmantošanas rūpnieciskais apjoms Ķīnā ir paplašinājies, un saķepināto NdFEB magnētu tukšā izlaide ir palielinājusies no 8104 t 12. piecgades plāna sākumā līdz 1,8105 t 2019. gadā. kas veido vairāk nekā 85 % no pasaules produkcijas; samārija kobalta pastāvīgo magnētu materiālu izlaide ir 2400 t, kas veido vairāk nekā 80% no kopējās produkcijas.

Plašā saķepināto NdfeB magnētu izstrāde augsto tehnoloģiju nozarēs, piemēram, jauni enerģijas transportlīdzekļi, piemēram, vēja enerģijas ražošana, hibrīdie un elektriskie transportlīdzekļi, enerģiju taupoša sadzīves tehnika, rūpnieciskie roboti, ātrgaitas un maglev vilcieni, ir sniegusi nozīmīgu atbalstu attīstībai. retzemju pastāvīgo magnētu materiālu rūpniecībai un ievērojamam nozares izaugsmes potenciālam. Ķīna ir tuvu pasaules vienaudžu progresīvajam līmenim augstas veiktspējas retzemju pastāvīgo magnētu materiālu, smago retzemju reducēšanas tehnoloģiju, liela daudzuma retzemju pastāvīgo magnētu materiālu līdzsvarotas izmantošanas un magnētu pārstrādes un izmantošanas tehnoloģiju jomās.

Lai gan mūsu valsts ir kļuvusi par pasaulē lielāko retzemju pastāvīgo magnētu materiālu ražotāju, ko pārstāv liels retzemju pastāvīgo magnētu materiālu daudzums, daļa no retzemju pastāvīgo magnētu sagatavošanas tehnoloģijas ir pasaules vadošā pozīcijā, taču Ķīnas retzemju pastāvīgo magnētu materiālu izstrādājumi, joprojām nespēj apmierināt augstas kvalitātes robotu, piektās paaudzes mobilo sakaru tehnoloģiju (5G), litogrāfijas iekārtu un citas jaunās nozares augstas klases pastāvīgo magnētu tehnoloģiju pieprasījumu. Tajā pašā laikā joprojām ir liela atšķirība no tādām attīstītajām valstīm kā ASV un Japāna vismodernākajā sagatavošanas tehnoloģijā, termiskajā deformācijā, graudu rafinēšanā un nepārtrauktā viedajā iekārtā.

(3) Retzemju luminiscējošu materiālu jomā

Paātrinot pusvadītāju materiālu iespiešanos apgaismojuma, displeja un informācijas noteikšanas jomās, pieaug arī tirgus pieprasījums pēc gaismas avotu kvalitātes. Apgaismojuma jomā pilna spektra apgaismojums tiek uzskatīts par jaunās paaudzes baltā LED apgaismojuma vadošo virzienu. Citās luminiscējošu materiālu jomās tuvu infrasarkanie detektori ir svarīga lietiskā interneta sastāvdaļa, kas ir kļuvis par globālās uzmanības centrā, un tiem ir lielas pielietojuma perspektīvas drošības uzraudzībā, biometrijā, pārtikas un medicīnas pārbaudēs un citās jomās.

Luminiscences materiālu jomā ar balto gaismu izstarojošo diožu (LED) apgaismojumu un displeja materiāliem Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. ir absolūtas priekšrocības ražošanas, pārdošanas apjoma ziņā. un kopējiem aktīviem pasaules tirgū. Arī baltās gaismas LED luminofora lokalizācijas līmenis Ķīnā ir palielinājies no 2000. gada, mazāk nekā 5% gadā, līdz aptuveni 85% pašlaik. Tomēr joprojām pastāv zināma tehnoloģiskā plaisa starp Ķīnas uzņēmumiem un ārvalstīm. Pašlaik ietekmīgākie uzņēmumi Ķīnā ir Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD. un Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Retzemju kristālu materiālu lauks

Retzemju kristālu materiāli galvenokārt ietver retzemju lāzera kristālus un retzemju scintigrāfijas kristālus, kurus plaši izmanto valsts aizsardzībā, progresīvās zinātniskās ierīcēs, ārstniecībā, atklāšanā, drošības pārbaudēs un citās jomās. Pēdējos gados augstas klases medicīniskās diagnostikas iekārtas, piemēram, pozitronu emisijas datortomogrāfija (PET-CT), ir strauji attīstījušās, radot spēcīgu pieprasījumu pēc augstas veiktspējas retzemju scintilācijām, ko pārstāv itrija lutēcija silikāta (LYSO) kristāli, un ir pārstāvētas jaunās ekonomikas valstis. Ķīnai ir īpaši liels tirgus potenciāls nākotnē. Pamatojoties uz vienas vienības īpašumtiesībām uz miljonu cilvēku, Ķīnai jāpievieno aptuveni 1000 PET-CT iekārtu vienības, un pieprasījums pēc retzemju scintilācijas kristāliem pārsniegs 3 miljardus juaņu.

(5) Retzemju katalītisko materiālu lauks

Retzemju katalītiskie materiāli ieņem nozīmīgu lomu valsts ekonomikā, ko var plaši izmantot vidē un enerģētikā, veicina plašu un vieglu retzemju elementu lantāna un cērija pielietojumu, efektīvi mazina un atrisina retzemju patēriņa nelīdzsvarotību. Ķīnā uzlabot enerģētikas un vides tehnoloģijas un uzlabot cilvēku dzīves vidi. Eļļas krekinga katalizators un mehānisko transportlīdzekļu izplūdes gāzu attīrīšanas katalizators ir retzemju katalītisko materiālu dozēšana diviem lielākajiem lietojumiem, tostarp eļļas krekinga katalizators, mobilais avots (automobiļi, kuģi, lauksaimniecības tehnika utt.), izplūdes gāzu attīrīšanas katalizators, fiksēts avots (rūpnieciskās atgāzes). nav noliktavā, dabasgāzes sadedzināšana, organisko atgāzu apstrāde u.c.) izplūdes gāzes attīrīšanas katalizators u.c.

Salīdzinot ar līdzīgiem katalizatoriem pasaulē, vietējie krekinga katalizatori ir sasnieguši tādu pašu lietošanas veiktspējas līmeni. Bet mehānisko transportlīdzekļu izplūdes gāzu attīrīšanas katalizatorā, ogļu spēkstacija ar augstas temperatūras rūpniecisko izplūdes gāzu denitrācijas katalizatoru, piemēram, cērija cirkonija retzemju skābekļa uzglabāšanas materiāliem, modificētu alumīnija oksīda pārklājumu, liela izmēra, īpaši plānas sienas nesēju (> 600 acu) liela mēroga ražošanas un sistēmu integrācijas galvenās tehnoloģijas un iekārtas, utt, ar ārvalstu uzlabotas līmenis joprojām ir zināma atšķirība.

(6) Augstas tīrības pakāpes retzemju metāli un mērķa materiāli

Augstas tīrības pakāpes retzemju metāls ir galvenais izejmateriāls augsto tehnoloģiju materiālu pētniecībai un izstrādei, ko plaši izmanto magnētiskos materiālos, optiskajos funkcionālajos materiālos, katalītiskajos materiālos, ūdeņraža uzglabāšanas materiālos, funkcionālajos keramikas materiālos, elektroniskās informācijas izsmidzināšanas mērķa materiālos. un citās jomās. Līdz 20. gadsimta beigām raktuvju metālu co., LTD., East Cao korporācija, Honeywell starptautiskais uzņēmums un Eiropas un Amerikas uzņēmumi ir no augstas tīrības pakāpes metāla sagatavošanas līdz industrializācijas izstrādei un jaunu materiālu pielietošanas stadijai, zem 7 nm augsta pasūtījuma procesa. Integrētā shēma, 5G sakaru ierīces, lieljaudas ierīces un viedais sensors, cietvielu atmiņa un citi uzlaboti elektroniskās informācijas produkti nodrošina galvenos atbalsta materiālus. Pasaulslavenie augstas tīrības pakāpes retzemju metālu un mērķa materiālu ražošanas uzņēmumi galvenokārt ir Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation un citi Fortune 500 uzņēmumi. Ķīnas augstas tīrības pakāpes retzemju metālu un mērķmateriālu ražošanas uzņēmumi galvenokārt ietver Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunaņas retzemju metālu materiālu pētniecības institūtu utt. Joprojām pastāv nepilnības tehnoloģisko jauninājumu, modernu iekārtu un progresīvu fundamentālo pētījumu jomā. un citi aspekti. Pašlaik Ķīna ir izlauzusies cauri īpaši augstas tīrības retzemju metālu sagatavošanas tehnoloģijai, taču joprojām ir zināms attālums, lai realizētu industrializāciju un nodrošinātu integrālās shēmas un citas elektroniskās informācijas nozares attīstību.

3. Grūtības un izaicinājumi retzemju funkcionālo materiālu izstrādē

Pamatojoties uz iepriekš minēto retzemju funkcionālo materiālu izpētes statusu, var secināt, ka retzemju resursi kā neatjaunojami globāli ierobežoti stratēģiskie resursi vienmēr ir bijuši viens no globālās uzmanības centrā. Kopš tirdzniecības berzes starp Ķīnu un Amerikas Savienotajām Valstīm retzemju un retzemju pastāvīgo magnētu materiāli ir kļuvuši par "atslēgas vārdiem", ko bieži piemin vietējie un ārvalstu mediji. Iemesls ir tāds, ka Ķīnas retzemju un retzemju pastāvīgo magnētu materiālu ražošanas ķēdes dominēšana un retzemju pastāvīgo magnētu materiālu tehnoloģiju attīstības ātrums rada bažas Amerikas Savienotajām Valstīm. Lai gan Ķīnas retzemju resursi un retzemju ieguves, selekcijas un kausēšanas tehnoloģijas ir vadošajās pozīcijās pasaulē, un tai ir arī virkne oriģinālo tehnoloģiju, tā joprojām saskaras ar daudzām grūtībām un izaicinājumiem retzemju funkcionālo materiālu izstrādē.

Ārējo izaicinājumu retzemju funkcionālie materiāli galvenokārt nāk no Amerikas Savienotajām Valstīm uz "guo sistēmu + globālo nometni", cenšoties "visaptverot atsaisti" veidu, kā atbrīvoties no atkarības no Ķīnas retzemju pastāvīgo magnētu produktiem, tajā pašā laikā mudinot citas valstis. atteikties no Ķīnas retzemju pastāvīgo magnētu materiālu izmantošanas, lai ierobežotu un ierobežotu retzemju zinātnes un tehnoloģiju un lietojumu nozares straujo attīstību mūsu valstī. No otras puses, retzemju funkcionālo materiālu vidējā un pakārtotā pielietojuma jomās lielākā daļa Ķīnas pētniecības un attīstības ir vadošo ārvalstu tehnoloģiju metožu stāvoklī. Lai gan pēdējos gados mūsu valstī retzemju materiālu patentu pieteikumu skaits strauji pieaug, bet lielākā daļa pieder uzlabotajiem patentiem vai malas patentiem, ir galvenās neatkarīgās intelektuālā īpašuma tiesības, jo īpaši oriģinālais starptautiskais patents, daudzas galvenās tehnoloģijas. ārvalstu patentu tehniskie šķēršļi nopietni ietekmēja retzemju rūpniecības attīstības un internacionalizācijas augsto kvalitāti.

Retzemju funkcionālo materiālu iekšējās problēmas galvenokārt rodas no retzemju rūpniecības pamattrūkumiem un nepietiekamas uzmanības "garu plātņu kalšanai"; uzņēmumi un pētniecības iestādes dod priekšroku īstermiņa pētniecības un imitācijas tehnoloģiju atbalstam un nepietiekamam atbalstam oriģinālajām tehnoloģijām ar lielām attīstības grūtībām, augstām izstrādes izmaksām un ilgu tehnoloģiskā izrāviena ciklu; ir jānostiprina daudznozaru un starpnozaru sadarbības pētniecības un attīstības iespējas retzemju funkcionālo materiālu jomā. Galu galā Ķīnas sākotnējās inovācijas spējas ir nepietiekamas, un spēja kontrolēt retzemju funkcionālo materiālu pamattehnoloģiju ir vāja.

Tāpēc, koncentrējoties uz retzemju funkcionālo materiālu izstrādi 2035. gadā, lielāka uzmanība jāpievērš retzemju funkcionālo materiālu kapacitātes neatkarīgai inovāciju konstruēšanai no globalizācijas perspektīvas, tai skaitā pamattehnoloģiju kontrolei, mācībām un integrācijai ar starptautiskās progresīvās tehnoloģijas, kā arī retzemju funkcionālās rūpniecības priekšrocības un kļūstot lielākai un spēcīgākai.

4. Retzemju funkcionālie materiāli nākotnes attīstības idejās, galvenie attīstības virzieni un attīstības mērķi

(1) Attīstības idejas

Cieši integrēta ar valsts stratēģijām, apvienojumā ar nākotnes lietojumu scenārijiem, piemēram, viedajiem robotiem, viedajām pilsētām, okeānu un starpzvaigžņu attīstību, lielo datu sabiedrību un cilvēka un mašīnas dokstaciju, koncentrēties uz galveno tehnoloģiju pētījumu inženieriju un industrializāciju, censties gūt sasniegumus pamata sagatavošanas tehnoloģija, viedās ražošanas iekārtas, īpaši testēšanas instrumenti un to pielietošanas tehnoloģija progresīviem retzemju funkcionāliem materiāliem, retzemju luminiscējošiem materiāliem, retzemju katalītiskajiem materiāliem, retzemju katalītiskajiem materiāliem, retzemju kristālu materiāliem, augstas tīrības pakāpes retzemju metāliem un mērķim materiāli; Izmantojot visas rūpnieciskās ķēdes sinhronas inovācijas, mēs veicināsim progresīvu sasniegumu veicināšanu un ieviešanu, lai nodrošinātu efektīvu galveno materiālu piegādi galvenajām stratēģiskajām vajadzībām, piemēram, stratēģiski jaunām nozarēm, valsts aizsardzībai un inteliģentai ražošanai, visbeidzot, realizēt neatkarīgu augstas klases lietoto retzemju funkcionālo materiālu piegāde; Veikt robežteorijas un eksperimentālus pētījumus, padziļināti izpētot un uzkrājot zinātniskus jautājumus, un ieteikt oriģinālākas teorijas, veikt oriģinālus atklājumus, iegūt jaunu retzemju materiālu partiju un jaunu sākotnējo rezultātu pielietojumu; Īstenot Ķīnas stratēģisko pārveidi no retzemju lielvaras par retzemju spēku, vadīt retzemju tehnoloģiju un rūpniecības attīstību nākotnē, sniegt materiālu atbalstu Ķīnas stratēģiskā mērķa īstenošanai "ierindoties inovatīvās valsts priekšgalā". līdz 2035.

(2) Galvenais attīstības virziens

1. Galvenās tehnoloģijas īpaši augstas veiktspējas retzemju pastāvīgo magnētu materiālu sagatavošanai un retzemju metālu efektīvai un līdzsvarotai izmantošanai

Ņemot vērā nākotnes inteliģento sabiedrību ar augstāku pastāvīgo magnētu materiālu magnētisko veiktspēju un jaunām tehnoloģijām un iekārtām pastāvīgo magnētu materiālu funkciju daudzveidības prasībām, apvienojot zināšanu atjaunināšanu un vēsturisko tehnoloģiju pārmaiņu likumu, kā arī augstas veiktspējas retzemju metālu pašreizējo attīstību. pastāvīgo magnētu materiālu graudu pilnveidošana un galveno tehnoloģiju robežu optimizācija, piemēram, izpratne, lai formulētu galveno izstrādes saturu.

(1)NdFeB pastāvīgo magnētu materiāli: galvenā uzmanība tiek pievērsta saķepināta NdfeB sagatavošanas tehnoloģijai ar augstu visaptverošu veiktspēju, smago retzemju metālu kristālu robežu difūzijas mehānisma pētījumi saķepinātos NdFeB magnētos, saķepināto NdFeB reģenerācijas tehnoloģiju un pielietojuma pētījumi, pakalpojumu veiktspējas prognozēšanas tehnoloģija un teorija. saķepinātie NdFeB magnēti utt.

(2)Samārija kobalta pastāvīgā magnēta materiāli: koncentrējieties uz augsta atlikuma samārija kobalta magnēta elementārās regulēšanas mehānismu, nanostruktūru un mikroreģionu komponentu regulēšanu augstas veiktspējas samārija kobalta pastāvīgā magnēta inženierijas sagatavošanā, pētījumiem par samārija kobalta antioksidantu tehnoloģiju augstā līmenī. lietošanas temperatūra un augstas temperatūras samārija kobalta pastāvīgā magnēta virsmas aizsardzības tehnoloģija utt.

(3)Termopreses pastāvīgā magnēta materiāli: koncentrējieties uz plānsienu karstspiediena magnētiskā gredzena anizotropijas veidošanās mehānisma izpēti, augstas veiktspējas magnētiskā pulvera sagatavošanas tehnoloģiju karstās preses magnētiskajam gredzenam, sagatavošanas tehnoloģiju un augstas veiktspējas karstā spiediena pastāvīgā magnēta gredzena pielietojumu. , augstas veiktspējas karstspiediena magnētiskā gredzena inženiertehnisko sagatavošanas iekārtu un procesu tehnoloģiju izstrāde utt.

(4) Pastāvīgo magnētu materiāli ar lielu daudzumu: koncentrējieties uz augsta daudzuma retzemju (La, Ce utt.) līdzsvarotu izmantošanu pastāvīgo magnētu materiālos, divkāršās galvenās fāzes cērija magnēta struktūras mehānismu un piespiedu spēka uzlabošanas tehnoloģiju.

(5) Apvienojot materiāla gēnu un mašīnmācīšanos, veiciet magnētisko funkcionālo materiālu strukturālo izstrādi un veiktspējas aprēķinus, kā arī izpētiet jauno sistēmu un jaunu materiālu struktūru galvenajiem veiktspējas indeksiem augstas magnētiskās enerģijas produktam un augstai pirmās paaudzes koercitīvai. no retzemju pastāvīgajiem magnētiskajiem materiāliem.

(6) Atbilstoši magnētisko funkcionālo materiālu īpašībām izpētīt jaunos principus un jaunas testēšanas un testēšanas iekārtas un pakāpeniski atbrīvoties no analīzes un testēšanas iekārtu atkarības no ārvalstīm.

2. Jauni retzemju pastāvīgo magnētu materiāli un galvenās pielāgotas pielietošanas tehnoloģijas

Saskaņā ar vispārējo zemas oglekļa emisijas ekonomikas tendenci, kas valda pasaulē, valstis visā pasaulē pievērš uzmanību vides aizsardzībai un zemām oglekļa emisijām kā galvenajām zinātnes un tehnoloģiju jomām. Galvenais izstrādes saturs ietver: viedā dzelzceļa tranzīta un inteliģentas rūpnieciskās ražošanas sistēmas attīstību; pastāvīgo magnētisko materiālu un magnētiskās energosistēmas izstrāde ar pastāvīgo magnētu piekares gultņu tehnoloģiju un pastāvīgo magnētisko virpuļstrāvas pārvadi; retzemju pastāvīgo magnētisko materiālu izstrāde augstas izturības pret koroziju pastāvīgo magnētu tiešās piedziņas ģeneratoram ar jūras korozijas vidi; pastāvīgu magnētisku materiālu izstrāde ar augstas magnētiskās enerģijas produktu, lielu piespiedu spēku, miniaturizāciju un augstu precizitāti tādiem lietojuma scenārijiem kā robots un viedā pilsēta.

2. Augstākās klases retzemju luminiscējošie materiāli un to galvenās sagatavošanas tehnoloģijas un aprīkojums

Pieaugot pieprasījumam pēc gaismas avota kvalitātes pusvadītāju apgaismojuma tirgū, ir jākoncentrējas uz augstas klases retzemju gaismu izstarojošu materiālu un to galveno sagatavošanas tehnoloģiju un aprīkojuma izstrādi, lai atbilstu lietojumiem apgaismojuma, displeja jomās. un informācijas noteikšana. Galvenais izstrādes saturs ietver: jaunu retzemju luminiscējošu materiālu, piemēram, neredzamās emisijas un augšupvērstās emisijas, galveno izrāvienu; Infrasarkanās emisijas efektivitātes paaugstināšanas teorijas un tehnisko metožu izstrāde violetajā gaismā; augstas efektivitātes šaurjoslas emisijas, augstas krāsas tīrības zaļās un sarkanās emisijas materiālu izstrāde; izstrādāt un izstrādāt jaunas materiālu sistēmas ar neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām, izmantojot strukturālās savietojamības un vienlīdzīgas īpašuma aizstāšanas principu, kā arī veikt konstrukcijas projektēšanu, pamatojoties uz augstas caurlaidības materiāliem, lai iegūtu virkni jaunu retzemju luminiscējošu materiālu.

4. Retzemju katalītisko materiālu atslēgas sagatavošanas tehnoloģija

Retzemju katalītiskie materiāli ir augsto tehnoloģiju materiāli, kas veicina liela daudzuma un vieglo retzemju elementu lantāna un cērija izmantošanu, efektīvi mazina un atrisina retzemju patēriņa nelīdzsvarotību Ķīnā, uzlabo enerģijas un vides tehnoloģijas, veicina cilvēku iztiku, un uzlabot cilvēku dzīves vidi. Galvenais izstrādes saturs ietver: augstas efektivitātes, enerģiju taupošu un ilgmūžīgu petroķīmisko retzemju katalītisko materiālu, tīras enerģijas sintētisko retzemju katalītisko materiālu izstrāde, mehānisko transportlīdzekļu izplūdes gāzu piesārņojuma kontrole un rūpniecisko izplūdes gāzu emisiju piesārņojuma kontrole retzemju katalītisko materiālu un galveno industrializācijas tehnoloģijas; koncentrēties uz galveno tehnoloģiju izstrādi nano būru molekulāro montāžu un cērija cirkonija materiālu ar lielu īpatnējo virsmu sagatavošanu, īpaši augstas veiktspējas retzemju katalītisko materiālu izstrādi un mēroga pielietojumu efektīvās retzemju katalītiskās attīrīšanas daļās no fiksēta avota un mobilām ierīcēm. avota izplūdes sistēma, lai realizētu lokalizāciju.

5. Uzlaboti retzemju kristālu materiāli un to rūpnieciskās sagatavošanas tehnoloģija

Retzemju kristālu materiāli tiek plaši izmantoti valsts aizsardzībā, progresīvās zinātniskās ierīcēs, ārstniecībā, atklāšanā, drošības pārbaudēs un citās jomās. Retzemju kristālu materiāli un to rūpnieciskās sagatavošanas tehnoloģija ir galvenā attīstības tendence nākotnē

Galvenais retzemju lāzera kristāla attīstības virziens ietver: liela izmēra un augstas kvalitātes retzemju lāzerkristālu audzēšanas un apstrādes tehnoloģiju un iekārtu izstrādi;.

Izstrādāt efektīvu augstas kvalitātes retzemju lāzerkristālu un lāzeršķiedru sagatavošanas tehnoloģiju; dažādas jaunas lāzera pielietošanas tehnoloģijas, kuru pamatā ir retzemju lāzera kristāls.

6. Augstas tīrības pakāpes retzemju metālu un mērķu sagatavošanas tehnoloģija

Jaunās paaudzes informācijas elektronika un energomateriāli ir galvenie augstas tīrības retzemju metālu un mērķa produktu pielietojuma virzieni. Nākotnē galvenie augstas tīrības retzemju metālu materiālu pētniecības un izstrādes virzieni ir: tālāka retzemju metālu tīrības uzlabošana līdz 4N5 (99,995%), zemu izmaksu un liela mēroga īpaši augstas tīrības retzemju metālu sagatavošanas izstrāde. tehnoloģija, kas nodrošina galvenās izejvielas augstas tīrības pakāpes retzemju mērķa izstrādei; smalkas attīrīšanas kontroles procesa un lielu augsta vakuuma attīrīšanas iekārtu, piemēram, lielas platības krāsns un viena kristāla attīrīšanas krāsns, izstrāde; piemaisījumu analīzes un noteikšanas tehnoloģijas izstrāde īpaši augstas tīrības pakāpes retzemju metālos un mērķa materiālos.

(3) Attīstības mērķi

1.2025. gada mērķis: Pabeigt retzemju ražošanas nozares pāreju no sekošanas uz darbību un darbību

Līdz 2025. gadam tā kļūs par spēcīgu valsti retzemju funkcionālo materiālu jomā. Jaunas paaudzes informācijas tehnoloģijām, modernam transportam, jaunas paaudzes apgaismojumam un displejam, enerģijas taupīšanai, vides aizsardzībai, integrālajai shēmai, bioloģiskā medicīna, valsts aizsardzība, galvenās attīstības vajadzības, provizoriskais meistars ar neatkarīgām retzemju magnētisko materiālu intelektuālā īpašuma tiesībām un galvenās ražošanas iekārtu, jaunu enerģijas transportlīdzekļu, kosmosa, rūpniecisko servomotoru un citu augstas klases magnētisko materiālu lietojumu pamattehnoloģijas, retzemju pastāvīgo magnētu materiālu ģenerēšanas panākumu līmenis sasniedza 70%. Izlauzties cauri retzemju luminiscējošu materiālu partijas un stabilas sagatavošanas tehnoloģijai, un lokalizācijas ātrums palielinājās līdz vairāk nekā 80%; izlauzties cauri galvenajai jaunu retzemju funkcionālo materiālu sagatavošanas tehnoloģijai, piemēram, augstas veiktspējas retzemju kristālu materiāliem, augstas tīrības retzemju metāliem un mērķa materiāliem, atbilst augstākās klases medicīnas aprīkojuma, viedās noteikšanas, integrālās shēmas uc prasībām, daļēji aizstāt importu; izstrādāt jaunus retzemju funkcionālos materiālus un to sagatavošanas tehnoloģiju un paplašināt jaunas pielietojuma jomas. Līdz 2025. gadam Ķīna apgūs vairākas galvenās pamattehnoloģijas saistībā ar jauniem retzemju materiāliem un izveidos vairākas starptautiskas korporācijas un rūpniecības kopas ar spēcīgu starptautisko konkurētspēju konkurētspējīgās jomās. Mūsu pozīcija globālajā industriālajā vērtību ķēdē tiks ievērojami uzlabota, un tiks pabeigta retzemju rūpniecības pāreja no sekošanas uz darbību.

2.2030. gada mērķis: sākotnēji izveidot Ķīnu par pasaules retzemju lielvalsti

Līdz 2030. gadam retzemju funkcionālo materiālu jomā tiks ievērojami uzlabota inovācijas spēja, un tas var vadīt globālo retzemju pastāvīgo magnētu materiālu pētniecību un rūpniecisko attīstību un sākotnēji sasniegt mērķi kļūt par pasaules retzemju nozari. Īpaši augstas veiktspējas pastāvīgais magnēts robotos, medicīnas iekārtās, aviācijā, lietu internetā, kuģos, naftas ķīmijas rūpniecībā un citās svarīgās iekārtās un inženiertehniskajās lietojumprogrammās, meistars ar neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām uz retzemju magnētiskajiem materiāliem un ražošanas iekārtām, jaunajos enerģijas transportlīdzekļos, navigācijā 042 gaisa aviācija, rūpnieciskie servomotori un citi augstas klases magnētisko materiālu lietojumi, retzemju pastāvīgo magnētu materiālu nomaiņas panākumu līmenis sasniedza 80%.

3. 2035. gada mērķis: izveidot pasaules retzemju spēku

Līdz 2035. gadam tiks veikti lieli sasniegumi retzemju funkcionālo materiālu jomā, un tiks ievērojami uzlabota inovācijas spēja. Kopējais inovāciju līmenis jaunu retzemju materiālu jomā sasniegs pasaules līmeņa valstu rindas, kopējā konkurētspēja tiks ievērojami nostiprināta, dažas priekšrocības veidos globālās inovācijas vadošās spējas un veidos Ķīnu par pasaules lielvaru retzemju funkcionālajā jomā. materiāliem.

Retzemju pastāvīgo magnētu materiāli, katalītiskie materiāli un gaismas materiāli ir sasnieguši starptautisku progresīvu līmeni, panākot pilnīgu pašpietiekamību. Optisko funkcionālo kristālu un īpaši tīro retzemju metālu pašpietiekamības līmenis valsts aizsardzības vajadzībām ir lielāks par 95%; galvenās pamattehnoloģijas un intelektuālā īpašuma tiesības uz retzemju magnētiskajiem materiāliem un augstas klases magnētiskajiem materiāliem, piemēram, jauniem enerģijas transportlīdzekļiem, valsts aizsardzībai, aviācijai, viedajai ražošanai, veselības aprūpei, jūras inženierijai, veidojot oriģinālo retzemju funkcionālo materiālu partiju, kurā jaunās paaudzes retzemju pastāvīgo magnētu materiālu sākotnējās intelektuālā īpašuma tiesības ir Ķīnas rokās. Ķīna neatkarīgi formulēti standarti veido vairāk nekā 30% no starptautiskajiem standartiem, un tiem ir balss augstākās klases materiālu standartu formulēšanā; izkopt novatoriskus talantus un retzemju funkcionālo materiālu komandas, realizēt jauno retzemju funkcionālo materiālu jaunu pielietojumu izstrādes veidu un izveidot pasaulē vadošo tehnoloģisko inovāciju sistēmu un rūpniecisko sistēmu, lai nodrošinātu oriģinālo tehnoloģiju platformu.

4. politikas priekšlikums

2035. gada attīstības stratēģija retzemju funkcionālajiem materiāliem, paātrinās jauna retzemju funkcionālo materiālu zinātniskās un tehnoloģiskās inovācijas attīstības modeļa izveidi, optimizēs zinātniskos un tehnoloģiskos resursus un cilvēkresursus reģionos, kuros dominē retzemju metāli, un konsolidēs "garo dēli". "priekšrocība retzemju jomā. Jācenšas uzlabot sākotnējās inovācijas spējas, mēroga inženierijas un sasniegumu spējas, veicināt retzemju funkcionālo materiālu zaļo ražošanu, enerģiski izstrādāt, lai atbilstu augstākās klases lietojumprogrammām ar neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām uz augstas veiktspējas retzemju magnētisko, gaismas, elektrības un citus jaunus funkcionālus materiālus un lietojuma tehnoloģijas, izveidojiet Ķīnas progresīvu retzemju materiālu "ar" inovāciju platformu, izveidojiet retzemju materiālus un pielietojiet zemu oglekļa emisiju ekonomikas nozares ķēdi, kas izveidota ar Ķīnas neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām augstas veiktspējas retzemju materiālu stratēģiskajās nozarēs, pakāpeniski. realizēt ar retzemju ražošanas jaudu pret retzemju enerģiju. Ir ieteicamas šādas īpašas politikas un pasākumi:

(1) Stiprināt stratēģiskās prognozēšanas pētniecības un politikas atbalsta spēju retzemju funkcionālo materiālu jomā valsts līmenī.

Pirmkārt, paātrināt valsts līmenī koordinētas intelektuālā īpašuma sistēmas, tehnoloģiju sistēmas, talantu sistēmas un platformu sistēmas izveidi retzemju funkcionālajiem materiāliem.

Otrkārt, nostiprināt vidēja un ilgtermiņa plāna īstenošanas nepārtrauktību un nepārtrauktību retzemju funkcionālo materiālu jomā, veidot ilgtermiņa un stabilu valsts atbalstu un izvairīties no neregulāra atbalsta.

Treškārt, stiprināt izpratni par intelektuālā īpašuma aizsardzību retzemju funkcionālo materiālu jomā, pilnveidot intelektuālā īpašuma aizsardzības tiesību sistēmu un īstenošanas mehānismu, stiprināt un ieviest stimulēšanas pasākumus darba izgudrotāju inovācijas aktivitātēm, kā arī stimulēt endogēno stimulu un rašanos. inovatīvas retzemju funkcionālo materiālu tehnoloģijas un to nozares.

(2) Stiprināt retzemju priekšrocību komandas un talantu gradientu būvniecības atbalstu un uzlabot retzemju funkcionālo materiālu ilgtspējīgas inovācijas spējas.

Pirmkārt, mēs nodrošināsim ilgtermiņa un stabilu atbalstu konkurētspējīgām pētniecības iestādēm un komandām retzemju priekšrocību jomā un pēc iespējas ātrāk izveidosim nacionālās zinātniskās un tehnoloģiskās inovācijas platformu bāzes retzemju funkcionālajiem materiāliem dažādos līmeņos.

Otrkārt, pilnībā izmantojiet jauno un vidēja vecuma ekspertu lomu talantu ešelona veidošanā, lai izvairītos no talantu vainas un talantu resursu izšķērdēšanas.

Treškārt, koncentrējieties uz jaunu mugurkaula un pilnas slodzes tehniķu apmācību retzemju funkcionālo materiālu jomā. Izciliem tehniskajiem talantiem var atbilstoši atvieglot vērtēšanas politikas slieksni, un, kamēr viņi sniedz ieguldījumu, viņiem ir iespēja realizēt personīgo vērtību, lai vadošos talantus varētu veicināt zinātniskās pētniecības un inovācijas aktivitātēs Spontāna parādīšanās.

(3) Stiprināt starptautisko sadarbību retzemju funkcionālo materiālu jomā un uzlabot Ķīnas globālo konkurētspēju retzemju funkcionālo materiālu jomā.

Pirmkārt, pašreizējā starptautiskajā vidē ir jāizmanto dažādas iespējas, lai veiktu starptautisku personāla apmaiņu un retzemju zinātnes un tehnoloģiju informācijas apmaiņu; vadības departamentam jācenšas atvieglot starptautisko zinātnisko un tehnoloģisko apmaiņu, samazināt pētnieku ierobežojumus apmeklēt akadēmiskās konferences un tehnisko apmaiņu, kā arī izvairīties no tehniskās izpētes un "pašbloķēšanas" attīstības, ko izraisa vietējās un departamentu intereses.

Otrkārt, saskaņā ar pašreizējo situāciju mājās un ārvalstīs, vienlaikus stiprinot iekšējo apriti vietējo retzemju funkcionālo materiālu jomā, mums jācenšas paplašināt starptautisko jauno tirgu un paplašināt starptautisko ārējo apriti. No vienas puses, stiprināt atvēršanas līmeni ārējai pasaulei, saglabāt un radīt apstākļus augstas klases jaunu retzemju materiālu uzņēmumu ieviešanai, aktīvi veidot un izveidot jaunu globālās retzemju jauno materiālu nozares modeli un retzemju tehnoloģiju kopiena; no otras puses, mēreni atslābināt retzemju izejvielu importu, lai samazinātu iekšzemes vides aizsardzības un resursu patēriņa spiedienu; tajā pašā laikā mudiniet Ķīnas retzemju uzņēmumus iziet, iegādāties, pirkt akcijas un radīt jaunus retzemju materiālus, piemēram, robotu servomotoru un elektrisko transportlīdzekļu piedziņas motoru. Izdevīgie augsto tehnoloģiju lietojuma produktu uzņēmumi uzlabos uzņēmējdarbību un zinātnisko darbību. un tehnoloģiju attīstības vide gan mājās, gan ārvalstīs, lai uzlabotu Ķīnas retzemju funkcionālo materiālu nozares ķēdes un piegādes ķēdes globālo konkurētspēju.