Strategic Research on the Evolution of Rare Earth Functional Materials by the Year 2035

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

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

Abstract: Bilang isa sa mga pangunahing madiskarteng materyales na may pinakamaraming mapagkukunang katangian sa China, rare earthang mga functional na materyales ay ang mga pangunahing materyales na sumusuporta sa bagong henerasyon ng teknolohiya ng impormasyon , aerospace at modernong mga armas at kagamitan, advanced na rail transit, energy saving at bagong enerhiya na mga sasakyan, high-performance na kagamitang medikal at iba pang high-tech na larangan. Ipinakikilala ng papel na ito ang background ng industriya ng rare earth functional materials at katayuan ng pag-unlad, sinusuri ang mga problemang umiiral sa pag-unlad ng industriya ng rare earth functional materials sa China, inilalagay ang bagong materyal na kapangyarihan 2035 na mga ideya sa pagbuo ng diskarte sa pag-unlad at pangunahing direksyon ng pag-unlad, mula sa pagpapalakas ng rare earth strategic forecasting at suporta sa patakaran, pagpapalakas ng pangunahing pananaliksik at aplikasyon sa larangan ng rare earth, pagpapalakas ng pagtatayo ng rare earth advantage team at talento na iniharap sa patakaran Mga Mungkahi, upang itaguyod ang pagbuo ng mga rare earth functional na materyales, mapagtanto ang estratehikong lumipat mula sa rare earth power tungo sa rare earth power para magbigay ng sanggunian.

Mga pangunahing salita: rare earth functional materials; mga pangunahing madiskarteng materyales; bagong materyales kapangyarihan 2035

Numero ng klasipikasyon: O614.33; TG

Mga Istratehiya sa Pag-unlad para sa Rare E art

Functional Materi als hanggang 2035

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

(1. Central Iron & Steel Research Institute , Beijing 100081, China; 2. Grirem Advanced Materials Co., Ltd., Beijing 100088, China)

Abstract : Ang mga rare earth functional na materyales ay kritikal at estratehiko sa pagsuporta sa mga high-tech na larangan tulad ng bagong henerasyong teknolohiya ng impormasyon , aerospace at modernong armas , advanced na rail transit, energy-saving at mga bagong enerhiya na sasakyan, at high-performance na m edical mga device .Sa artikulong ito, ipinakilala ang katayuan ng pag-unlad at mga uso ng industriya ng rare earth functional materials sa China at sinusuri ang mga problema ng industriya. Upang isulong ang pagiging mapagkumpitensya ng mga rare earth functional na materyales sa China, ang ilang mungkahi sa patakaran ay iminungkahi, kabilang ang pagpapalakas ng estratehikong hula at suporta sa patakaran, pagtataguyod ng pangunahing pananaliksik at aplikasyon, at pagpapahusay sa pagtatayo ng mga kapaki-pakinabang na koponan at pag-unlad ng mga tauhan sa larangan ng rare earth.

Mga keyword : rare earth functional materials; kritikal at estratehikong materyales; bagong materials power strategy 2035

Una, paunang salita

Rare earth elements (15 lanthanides, yttrium, scandium total 17 yuan Pangkalahatang pangalan ng elemento)dahil sa kakaibang electronic layer structure nito, kaya mayroon itong mahusay na magnetic, optical, electrical at iba pang pisikal at kemikal na katangian, sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya,Bagong display at pag-iilaw, mga robot na pang-industriya, at elektronikong impormasyon, aerospace, pambansang depensa, pagtitipid ng enerhiya at proteksyon sa kapaligiran at paggawa ng mga high-end na kagamitan at iba pang mga estratehikong umuusbong na industriya ay may mahalagang papel, ay isang kailangang-kailangan na pangunahing pangunahing materyal [1].

Ang mga bagong rare earth na materyales na kinakatawan ng rare earth functional materials ay naging kumpleto Isa sa mga focal point ng ball competition. Ang mga binuo na bansa at rehiyon tulad ng Europe, America at Japan ay naglista ng mga rare earth elements bilang ang "strategic elements of the 21st century", at nagsagawa ng strategic reserve at key research. Ang "Key Materials Strategy" na binuo ng US Department of Energy, ang "Elemental Strategy Plan" na binuo ng Ministry of Education, Education, Science, at ang "EU Critical Raw Materials Plan" na binuo ng European Union ay nakalista lahat ng mga rare earth elements bilang mga pangunahing lugar ng pananaliksik. Sa partikular, sa mga nakalipas na taon, sinimulan muli ng Estados Unidos ang industriya ng rare earth upang makakuha ng mga rare earth magnet na magagamit para sa paggamit ng militar. Masasabing ang rare earth permanent magnet materials ay naging "Shangganling" sa larangan ng rare earth functional materials.

Para sa kadahilanang ito, inilista ng China ang rare earth bilang isang estratehikong mapagkukunan para sa pambansang kontrol at pag-unlad, at naglista ng mga rare earth na functional na materyales bilang mga pangunahing estratehikong materyales sa kanyang pambansang medium, pangmatagalan at pangmatagalang mga plano sa pagpapaunlad tulad ng "Made in China 2025" . Ang mga Opinyon ng The State Council on Promoting the Sustainable and Healthy Development of the Rare Earth Industry at iba pang nauugnay na regulasyon ay nakatulong din sa pagsulong ng siyentipiko at teknolohikal na inobasyon sa larangan ng rare earth functional materials, na-optimize ang istraktura ng rare earth industry, at na-promote ang patuloy na pagpapabuti ng antas ng pag-unlad at kalidad ng mga rare earth functional materials sa China.

2. Katayuan ng pag-unlad ng mga bihirang earth functional na materyales

Ang Rare earth ay isang mahalagang estratehikong mapagkukunan at kapaki-pakinabang na larangan kung saan ang Tsina ay may kapangyarihang pang-internasyonal sa diskurso. Ang Tsina ay isang pangunahing bansa sa mundo na may mga reserbang mapagkukunan ng mga bihirang lupa. Ayon sa kabuuang reserba ng mga mapagkukunan ng bihirang lupa ay humigit-kumulang 1.2108 t, kung saan ang mga reserba ng China ay umabot sa 4.4107 t, na nagkakahalaga ng humigit-kumulang 37.8% [2,3], ang Tsina ang pinakamalaking producer ng mga bihirang mineral sa mundo. Noong 2019, ang pandaigdigang produksyon ng rare earth ay 2.1105 t, kung saan ang produksyon ng rare earth ng China ay umabot sa 1.32105 t, na nagkakahalaga ng halos 63% ng pandaigdigang produksyon ng rare earth. Kasabay nito, ang China ay isa ring rare earth industrialization na bansa na may kumpletong independiyenteng sistemang pang-industriya, na sumasaklaw sa pagproseso ng ore mula sa upstream, smelting separation, oxide at rare earth metal production sa midstream, at lahat ng mga bagong rare earth na materyales at aplikasyon sa sa ibaba ng agos. Noong 2018, ang output value ng rare earth industry chain ng China ay humigit-kumulang 90 billion yuan, kung saan ang rare earth functional materials ay umabot ng 56%, ang output value ay humigit-kumulang 50 billion yuan, ang smelting at separation ay umabot sa 27%, at ang ang halaga ng output ay humigit-kumulang 25 bilyong yuan. Kabilang sa mga ito, ang mga rare earth functional na materyales ay tumutukoy sa pinakamataas na proporsyon ng mga rare earth permanent magnet na materyales, na nagkakahalaga ng 75%, na may halaga ng output na humigit-kumulang 37.5 bilyong yuan, ang mga catalytic na materyales ay nagkakahalaga ng 20%, at isang halaga ng output na humigit-kumulang 10 bilyon. yuan. Sa istraktura ng pagkonsumo ng mga bihirang lupa na functional na materyales sa Tsina, ang mga bihirang lupa na permanenteng magnet na materyales ay nakikinabang mula sa mabilis na pag-unlad ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya at elektronikong industriya, na nagkakahalaga ng higit sa 40% sa istraktura ng pagkonsumo; metalurhiya, makinarya, petrochemical at glass ceramics account para sa 12%, 9% at 8% ayon sa pagkakabanggit, hydrogen storage materyales at luminescent materyales account para sa tungkol sa 7%; catalytic materials, polishing materials at agricultural light textile para sa 5% [4].

(1) Rare earth smelting at separation field

Noong 1988, ang produksyon ng rare earth ng China ay nalampasan ang Estados Unidos, na naging unang producer ng rare earth sa mundo. Nangunguna sa mundo ang rare earth smelting at separation level ng China at nagpapatuloy hanggang ngayon, na kinokontrol ang pandaigdigang merkado ng high purity single rare earth. Sa kasalukuyan, ang mga negosyo sa paghihiwalay ng rare earth smelting ng Tsina ay pangunahing nakakonsentra sa anim na malaking grupo ng rare earth ng China: north rare earth high-tech co., LTD. (grupo), south China rare earth group co., LTD., Guangdong rare earth industry group, co., LTD., China rare earth co., LTD., minmetals rare earth group co., LTD., Xiamen tungsten industry co. ., LTD. Kabilang sa mga foreign rare earth smelting at separation project ang Mountain Pass project ng American Molybdenum Company (nakuha ng Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), ang smelting at separation project ng Australian Lynas sa Kuantan, Malaysia, at Belgian Solvi Group (Solway ) proyekto, atbp.

(2) Field ng rare earth permanent magnet materials

Ang mga permanenteng materyal ng rare earth ay hindi lamang ang pinakamabilis na direksyon ng pag-unlad at ang pinakamalaki at pinaka kumpletong pang-industriya na sukat sa buong larangan ng bihirang lupa, kundi pati na rin ang isang hindi maaaring palitan at kailangang-kailangan na pangunahing hilaw na materyal sa industriya ng pagtatanggol ng bansa, at gayundin ang larangan ng aplikasyon na may pinakamalaking dami ng rare earth materials. Mula noong 2000, ang pang-industriya na sukat ng aplikasyon ng mga rare earth permanent magnet na materyales sa China ay lumalawak, at ang blangko na output ng sintered NdFEB magnets ay tumaas mula 8104 t sa simula ng ika-12 na Limang Taon na Plano sa 1.8105 t noong 2019, accounting para sa higit sa 85% ng pandaigdigang output; ang output ng samarium cobalt permanent magnet na materyales ay 2400 t, accounting para sa higit sa 80% ng kabuuang output.

Ang malawak na pag-unlad ng sintered NdfeB magnets sa mga high-tech na industriya tulad ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya tulad ng wind power generation, hybrid at electric vehicles, energy-saving home appliances, industrial robots, high-speed at maglev na tren ay nagbigay ng mahalagang suporta para sa pagpapaunlad. ng industriya ng rare earth permanent magnet materials at malaking potensyal na paglago ng industriya. Ang China ay malapit sa advanced na antas ng mga kapantay ng mundo sa mga larangan ng mataas na pagganap ng rare earth permanent magnet na materyales, heavy rare earth reduction technology, balanseng paggamit ng mataas na kasaganaan ng rare earth permanent magnet na materyales at magnet recycling at utilization technology.

Kahit na ang ating bansa ay naging pinakamalaking producer sa mundo ng mga rare earth permanent magnet na materyales, na kinakatawan ng mataas na kasaganaan ng rare earth permanent magnet na materyal bahagi ng rare earth permanenteng magnet paghahanda teknolohiya ay nasa nangungunang posisyon sa mundo, ngunit bihirang lupa permanenteng magnet materyal produkto ng China, ay hindi pa rin nakakatugon sa high-grade robot, ang ikalimang henerasyon ng mobile communication technology (5G), lithography machine at iba pang umuusbong na industriya para sa high-end na permanenteng magnet na teknolohiya na demand. Kasabay nito, mayroon pa ring malaking agwat sa mga mauunlad na bansa tulad ng Estados Unidos at Japan sa pinaka-advanced na teknolohiya sa paghahanda, thermal deformation, grain refinement, at tuluy-tuloy na matalinong kagamitan.

(3) Sa larangan ng rare-earth luminescent na materyales

Sa pinabilis na pagtagos ng mga materyales ng semiconductor sa larangan ng pag-iilaw, pagpapakita at pagtuklas ng impormasyon, tumataas din ang pangangailangan sa merkado para sa kalidad ng pinagmumulan ng liwanag. Sa larangan ng pag-iilaw, ang buong spectrum na pag-iilaw ay itinuturing na nangungunang direksyon ng bagong henerasyon ng puting LED na pag-iilaw. Sa iba pang larangan ng luminescent na materyales, ang mga near-infrared detector ay isang mahalagang bahagi ng Internet of Things, na naging pokus ng pandaigdigang atensyon, at may mahusay na mga prospect ng aplikasyon sa pagsubaybay sa seguridad, biometrics, pagkain at medikal na pagsubok at iba pang larangan.

Sa larangan ng luminescent na materyales, na may puting light-emitting diode (LED) lighting at display materials, ang Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. ay may ganap na mga pakinabang sa mga tuntunin ng produksyon, dami ng benta at kabuuang asset sa pandaigdigang merkado. Ang rate ng lokalisasyon ng puting ilaw na LED phosphor sa China ay tumaas din mula 2000, mas mababa sa 5% bawat taon, hanggang sa humigit-kumulang 85% sa kasalukuyan. Gayunpaman, mayroon pa ring tiyak na agwat sa teknolohiya sa pagitan ng mga negosyong Tsino at mga dayuhang bansa. Sa kasalukuyan, ang pinaka-maimpluwensyang mga negosyo sa China ay ang Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD., at Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Larangan ng mga materyal na kristal na bihirang lupa

Ang mga bihirang materyal na kristal sa bihirang lupa ay pangunahing kinabibilangan ng mga kristal na laser ng bihirang lupa at mga kristal na scintigraphic na bihirang lupa, na malawakang ginagamit sa pambansang pagtatanggol, mga makabagong pang-agham na aparato, medikal na paggamot, pagtuklas, inspeksyon sa kaligtasan at iba pang larangan. Sa nakalipas na mga taon, mabilis na umunlad ang mga high-end na kagamitang medikal na diagnostic gaya ng positron emission computed tomography (PET-CT), na lumilikha ng matinding pangangailangan para sa mga high-performance na rare earth scintitillations na kinakatawan ng yttrium lutetium silicate (LYSO) crystals, at kinakatawan ng mga umuusbong na ekonomiya. ng China ay may partikular na malaking potensyal sa merkado sa hinaharap. Batay sa pagmamay-ari ng isang yunit sa bawat milyong tao, kailangan ng China na magdagdag ng humigit-kumulang 1,000 unit ng PET-CT equipment, at ang pangangailangan para sa rare earth scintillation crystals ay lalampas sa 3 bilyong yuan.

(5) Larangan ng rare earth catalytic materials

Ang mga rare earth catalytic na materyales ay sumasakop sa isang mahalagang papel sa pambansang ekonomiya, na maaaring malawakang magamit sa kapaligiran at enerhiya, itaguyod ang malawak na aplikasyon ng mataas na kasaganaan at magaan na mga elemento ng bihirang lupa na lanthanum at cerium, epektibong nagpapagaan at malutas ang kawalan ng timbang ng pagkonsumo ng bihirang lupa. sa Tsina, pagbutihin ang teknolohiya ng enerhiya at kapaligiran, at pagbutihin ang kapaligiran ng pamumuhay ng tao. Oil cracking catalyst at motor vehicle exhaust purification catalyst ay ang rare earth catalytic materials na dosis ng dalawang pinakamalaking application, kabilang ang oil cracking catalyst, mobile source (mga sasakyang de-motor, barko, makinarya sa agrikultura, atbp.) exhaust purification catalyst, fixed source (industrial waste gas out of stock, natural gas combustion, organic waste gas treatment, atbp.) tail gas purification catalyst, atbp.

Kung ikukumpara sa mga katulad na catalyst sa mundo, ang mga domestic cracking catalyst ay umabot sa parehong antas sa kanilang pagganap sa paggamit. Ngunit sa motor vehicle exhaust purification catalyst, coal-fired power plant na may mataas na temperatura industrial waste gas denitration catalyst, tulad ng cerium zirconium rare earth oxygen storage materials, binagong alumina coating, malaking sukat, ultra-thin wall carrier (> 600 mesh) malakihang produksyon, at system integration key teknolohiya at kagamitan, atbp, na may mga dayuhang advanced na antas ay mayroon pa ring tiyak na puwang.

(6) High-purity rare earth metal at target na materyales

Ang mataas na kadalisayan na rare earth metal ay ang pangunahing hilaw na materyal para sa pananaliksik at pagpapaunlad ng mga high-tech na materyales, na malawakang ginagamit sa mga magnetic na materyales, optical functional na materyales, catalytic na materyales, hydrogen storage materials, functional ceramic na materyales, sputtering target na materyales para sa elektronikong impormasyon at iba pang larangan. Sa pagtatapos ng ika-20 siglo, ang mine metal co., LTD., east cao corporation, honeywell international company at European at American enterprise ay may mula sa mataas na purong metal na paghahanda sa pag-unlad ng industriyalisasyon at bagong yugto ng aplikasyon ng materyal, sa ilalim ng 7 nm na proseso ng mataas na order integrated circuit, 5G communication device, high-power device at intelligent sensor, solid-state memory at iba pang advanced na electronic information na produkto ay nagbibigay ng sumusuporta sa mga pangunahing materyales. Ang sikat sa mundo na high purity rare earth metal at target material manufacturing enterprise ay pangunahin sa Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation at iba pang fortune 500 enterprises. Ang mataas na kadalisayan ng rare earth metal at target na mga negosyo sa pagmamanupaktura ng China ay pangunahing kinabibilangan ng Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunan Rare Earth Metal Materials Research Institute, atbp. at iba pang aspeto. Sa kasalukuyan, sinira ng Tsina ang teknolohiya ng paghahanda ng ultra-high purity rare earth metals, ngunit mayroon pa ring tiyak na distansya upang mapagtanto ang industriyalisasyon at matiyak ang pag-unlad ng integrated circuit at iba pang industriya ng elektronikong impormasyon.

3. Mga kahirapan at hamon sa pagbuo ng mga rare earth functional materials

Batay sa katayuan ng pananaliksik sa itaas ng mga bihirang earth functional na materyales, makikita na ang mga rare earth resources, bilang isang hindi nababagong pandaigdigang mahirap na madiskarteng mapagkukunan, ay palaging isa sa pinagtutuunan ng pansin ng buong mundo. Mula nang magkaroon ng alitan sa kalakalan sa pagitan ng Tsina at Estados Unidos, ang rare earth at rare earth permanent magnet na materyales ay naging "mga pangunahing salita" na kadalasang binabanggit ng domestic at foreign media. Ang dahilan dito ay ang pangingibabaw ng China's rare earth at rare earth permanent magnet materials industry chain at ang bilis ng pag-unlad ng rare earth permanent magnet materials na teknolohiya ay nag-aalala sa Estados Unidos. Bagama't ang mga rare earth resources ng China at rare earth mining, selection at smelting na teknolohiya ay nasa nangungunang posisyon sa mundo, at mayroon din itong serye ng mga orihinal na teknolohiya, nahaharap pa rin ito sa maraming paghihirap at hamon sa pagbuo ng mga rare earth functional materials.

Rare earth functional na mga materyales ng mga panlabas na hamon, higit sa lahat ay nagmumula sa Estados Unidos sa "guo system + global camp", sinusubukang "komprehensibong decoupling" na paraan upang maalis ang pag-asa sa mga produkto ng rare earth permanent magnet ng China, kasabay nito ay nag-uudyok sa ibang mga bansa. na talikuran ang paggamit ng mga rare earth permanent magnet materials ng China, upang pigilin at pigilan ang mabilis na pag-unlad ng rare earth science at teknolohiya at industriya ng aplikasyon sa ating bansa. Sa kabilang banda, sa gitna at ibaba ng agos na mga larangan ng aplikasyon ng mga rare earth functional na materyales, karamihan sa pananaliksik at pagpapaunlad ng Tsina ay nasa estado ng nangungunang mga pamamaraan ng dayuhang teknolohiya. Kahit na sa mga nakaraang taon sa ating bansa sa larangan ng mga bihirang lupa materyales patent application tumataas mabilis, ngunit ang karamihan ng nabibilang sa pinabuting patent o gilid patent, ay may mga pangunahing independiyenteng mga karapatan sa intelektwal na ari-arian, lalo na ang orihinal na internasyonal na patent, maraming mga pangunahing teknolohiya. sa pamamagitan ng dayuhang patent teknikal na mga hadlang, sineseryoso naapektuhan ang mataas na kalidad ng pag-unlad ng industriya ng bihirang lupa at internasyonalisasyon.

Ang mga panloob na hamon ng rare earth functional materials ay pangunahing nagmumula sa mga pangunahing pagkukulang ng rare earth industry at ang hindi sapat na atensyon ng "forging long board"; mas gusto ng mga negosyo at institusyong pananaliksik na suportahan ang panandaliang pananaliksik at imitasyon na teknolohiya, at hindi sapat na suporta para sa mga orihinal na teknolohiya na may malaking kahirapan sa pag-unlad, mataas na gastos sa pag-unlad at mahabang teknolohikal na pambihirang cycle; kailangang palakasin ang multi-disciplinary at cross-industry collaborative research and development capabilities sa larangan ng rare earth functional materials. Sa huling pagsusuri, hindi sapat ang orihinal na kakayahan ng Tsina sa pagbabago, at mahina ang kakayahang kontrolin ang pangunahing teknolohiya ng mga bihirang lupa na functional na materyales.

Samakatuwid, ang pagtutuon ng pansin sa pagbuo ng mga bihirang earth functional na materyales sa 2035, higit na pansin ang dapat ibigay sa independiyenteng pagbabago sa pagbuo ng kapasidad ng mga bihirang lupa na functional na materyales mula sa pananaw ng globalisasyon, kabilang ang kontrol ng mga pangunahing teknolohiya, ang pag-aaral at pagsasama sa internasyonal na mga advanced na teknolohiya, pati na rin ang mga bentahe ng rare earth functional na industriya at nagiging mas malaki at mas malakas.

4. Rare earth functional na materyales sa hinaharap na mga ideya sa pag-unlad, pangunahing direksyon ng pag-unlad at mga layunin sa pag-unlad

(1) Mga ideya sa pagpapaunlad

Malapit na isinama sa mga pambansang estratehiya, Pinagsama sa mga sitwasyon sa hinaharap na aplikasyon tulad ng mga matatalinong robot, matalinong lungsod, karagatan at interstellar development, big data society at man-machine docking, Tumutok sa engineering at industriyalisasyon ng pangunahing pananaliksik sa teknolohiya, Magsikap na gumawa ng mga tagumpay sa ang pangunahing teknolohiya sa paghahanda, matalinong kagamitan sa produksyon, mga espesyal na instrumento sa pagsubok at ang kanilang teknolohiya ng aplikasyon ng mga advanced na rare earth functional materials, rare earth luminescent materials, rare earth catalytic materials, rare earth catalytic materials, rare earth crystal materials, mataas na purong rare earth metal at target materyales; Sa pamamagitan ng sabay-sabay na pagbabago ng buong industriyal na kadena, Isusulong namin ang promosyon at pagpapatupad ng mga advanced na tagumpay, Upang matiyak ang epektibong supply ng mga pangunahing materyales para sa mga pangunahing estratehikong pangangailangan tulad ng estratehikong umuusbong na mga industriya, pambansang depensa, at matalinong pagmamanupaktura, Sa wakas, mapagtanto ang independiyenteng supply ng high-end na inilapat na rare earth functional na materyales; Magsagawa ng frontier basic theories at experimental research, Sa pamamagitan ng malalim na paggalugad at akumulasyon ng mga siyentipikong tanong, At magmungkahi ng higit pang orihinal na mga teorya, Gumawa ng mga orihinal na pagtuklas, Nakakuha ng batch ng rare earth na mga bagong materyales at bagong aplikasyon ng orihinal na mga resulta; Upang maisakatuparan ang estratehikong pagbabago ng Tsina mula sa isang rare earth power tungo sa isang rare earth power, Upang pamunuan ang hinaharap na pag-unlad ng rare earth na teknolohiya at industriya, Upang magbigay ng materyal na suporta para sa pagsasakatuparan ng estratehikong layunin ng China na "pagraranggo sa mga nangunguna sa makabagong bansa sa 2035".

(2) Pangunahing direksyon ng pag-unlad

1. Mga pangunahing teknolohiya ng paghahanda ng napakataas na pagganap ng rare earth permanent magnet na materyales at mahusay at balanseng paggamit ng rare earth

Sa view ng hinaharap na intelligent na lipunan na may mas mataas na magnetic performance ng permanenteng magnet na materyales at bagong teknolohiya at kagamitan para sa pangangailangan ng permanenteng magnet na materyal na pagkakaiba-iba ng function, pinagsasama ang pag-update ng kaalaman at makasaysayang batas ng teknolohikal na pagbabago, at ang kasalukuyang pag-unlad ng mataas na pagganap ng rare earth permanenteng magnet na materyales na pagpipino ng butil at pag-optimize ng hangganan ng mga pangunahing teknolohiya tulad ng pag-unawa, upang bumalangkas ng pangunahing nilalaman ng pag-unlad.

(1)Permanent magnet na materyales ng NdFeB: tumuon sa teknolohiya ng paghahanda ng sintered NdfeB na may mataas na komprehensibong pagganap, pananaliksik sa mekanismo ng pagsasabog ng hangganan ng kristal ng mabigat na bihirang lupa sa sintered NdFeB magnet, pananaliksik sa sintered na teknolohiya at aplikasyon ng pagbawi ng NdFeB, teknolohiya ng hula sa pagganap ng serbisyo at teorya ng sintered NdFeB magnets, atbp.

(2)Samarium cobalt permanent magnet na materyales: tumuon sa elemental na mekanismo ng regulasyon ng mataas na natitirang samarium cobalt magnet, ang regulasyon ng nanostructure at microregion na mga bahagi sa paghahanda ng engineering ng high-performance samarium cobalt permanent magnet, ang pananaliksik sa antioxidant na teknolohiya ng samarium cobalt sa mataas gumamit ng temperatura, at ang teknolohiyang proteksyon sa ibabaw ng mataas na temperatura na samarium cobalt permanent magnet, atbp.

(3)Thermopress permanent magnet na materyales: tumuon sa pananaliksik ng anisotropy formation mechanism ng thin-wall hot pressure magnetic ring, pananaliksik sa paghahanda ng teknolohiya ng high performance magnetic powder para sa hot press magnetic ring, paghahanda ng teknolohiya at paggamit ng mataas na pagganap ng hot pressure permanent magnet ring. , kagamitan sa paghahanda ng engineering at pag-unlad ng teknolohiya ng proseso ng mataas na pagganap ng hot pressure magnetic ring, atbp.

（4）Mataas na kasaganaan ng mga permanenteng magneto na materyales: tumuon sa balanseng paggamit ng mataas na kasaganaan (La, Ce, atbp.) na bihirang lupa sa mga permanenteng materyal ng magnet, ang mekanismo ng dual main phase cerium magnet na istraktura at ang pagpapabuti ng teknolohiya ng puwersang puwersa.

（5） Pagsasama-sama ng materyal na gene at machine learning, isagawa ang istrukturang disenyo at pagkalkula ng pagganap ng mga magnetic functional na materyales, at galugarin ang bagong sistema at bagong istraktura ng mga materyales para sa mga pangunahing index ng pagganap ng mataas na magnetic na produkto ng enerhiya at mataas na puwersa ng unang henerasyon ng rare earth permanent magnetic materials.

（6）Ayon sa mga katangian ng magnetic functional na materyales, pag-aralan ang mga bagong prinsipyo at bagong kagamitan para sa pagsubok at pagsubok, at unti-unting alisin ang pag-asa sa pagsusuri at kagamitan sa pagsubok sa mga dayuhang bansa.

2. Bagong rare earth permanent magnet na materyales at mga pangunahing teknolohiya ng customized na aplikasyon

Sa ilalim ng pangkalahatang kalakaran ng mababang carbon na ekonomiya na lumalaganap sa mundo, binibigyang-pansin ng mga bansa sa buong mundo ang pangangalaga sa kapaligiran at mababang carbon emissions bilang mga pangunahing larangang pang-agham at teknolohikal. Ang mga pangunahing nilalaman ng pag-unlad ay kinabibilangan ng: pagbuo ng matalinong rail transit at matalinong sistema ng pagmamanupaktura ng industriya; pagbuo ng permanenteng magnetic na materyales at magnetic power system na may permanenteng magnet na suspension bearing technology at permanenteng magnetic eddy current transmission; pagbuo ng bihirang lupa permanenteng magnetic materyales para sa mataas na kaagnasan pagtutol permanenteng magnet direktang drive generator na may Marine kaagnasan kapaligiran; pagbuo ng mga permanenteng magnetic na materyales na may mataas na magnetic na produkto ng enerhiya, mataas na puwersang pumipilit, miniaturization at mataas na katumpakan para sa mga sitwasyon ng aplikasyon tulad ng robot at matalinong lungsod.

2. Mga high-end na rare earth luminescent na materyales at ang kanilang mga pangunahing teknolohiya sa paghahanda at kagamitan

Sa pagtaas ng pangangailangan para sa kalidad ng pinagmumulan ng liwanag sa merkado ng ilaw ng semiconductor, kinakailangang tumuon sa pagbuo ng mga high-end na rare earth light-emitting na materyales at ang kanilang mga pangunahing teknolohiya sa paghahanda at kagamitan upang matugunan ang mga aplikasyon sa larangan ng pag-iilaw, pagpapakita. at pagtuklas ng impormasyon. Kabilang sa mga pangunahing nilalaman ng pag-unlad ang: pangunahing tagumpay ng mga bagong materyal na luminescent na bihirang-lupa tulad ng hindi nakikitang paglabas at paglabas ng upconversion; pagbuo ng teorya at teknikal na pamamaraan ng pagpapahusay ng kahusayan ng infrared emission sa ilalim ng violet light; pagbuo ng mga materyales ng mataas na kahusayan narrow band emission, mataas na kulay kadalisayan berde at pulang paglabas; pagdidisenyo at pagbuo ng mga bagong sistema ng mga materyales na may independiyenteng mga karapatan sa intelektwal na ari-arian gamit ang prinsipyo ng pagkakatugma sa istruktura at pagpapalit ng pantay na ari-arian, at isinasagawa ang disenyo ng istruktura batay sa mga high-throughput na materyales upang makakuha ng isang serye ng mga bagong materyal na luminescent na rare-earth.

4. Pangunahing teknolohiya sa paghahanda ng mga rare earth catalytic na materyales

Ang mga rare earth catalytic na materyales ay mga high-tech na materyales na nagtataguyod ng malawak na paggamit ng mataas na kasaganaan at magaan na mga elemento ng bihirang lupa na lanthanum at cerium, epektibong nagpapagaan at nilulutas ang kawalan ng timbang ng pagkonsumo ng bihirang lupa sa China, nagpapabuti ng enerhiya at teknolohiyang pangkalikasan, nagtataguyod ng kabuhayan ng mga tao, at mapabuti ang kapaligiran ng pamumuhay ng mga tao. Ang mga pangunahing nilalaman ng pag-unlad ay kinabibilangan ng: pagbuo ng mataas na kahusayan, pagtitipid ng enerhiya at mahabang buhay na petrochemical rare earth catalytic na materyales, malinis na enerhiya na sintetikong rare earth catalytic na materyales, kontrol sa polusyon sa tambutso ng sasakyan at pang-industriya na paglabas ng tambutso na kontrol sa polusyon ng mga rare earth catalytic na materyales at susi teknolohiya ng industriyalisasyon; tumuon sa pagbuo ng mga pangunahing teknolohiya ng nano cage molecular assembly at paghahanda ng mga cerium zirconium na materyales na may mataas na tiyak na surface area, pagbuo ng ultra-high performance rare earth catalytic materials, at scale application sa mahusay na rare earth catalytic purification na mga bahagi ng fixed source at mobile source exhaust system upang mapagtanto ang lokalisasyon.

5. Mga advanced na rare earth crystal na materyales at ang kanilang teknolohiya sa paghahanda sa industriya

Ang mga materyal na kristal na bihirang lupa ay malawakang ginagamit sa pambansang depensa, makabagong mga pang-agham na aparato, medikal na paggamot, pagtuklas, inspeksyon sa seguridad at iba pang larangan. Ang mga materyal na kristal na bihirang lupa at ang kanilang teknolohiya sa paghahanda sa industriya ay ang pangunahing trend ng pag-unlad sa hinaharap

Ang pangunahing direksyon ng pag-unlad ng rare earth laser crystal ay kinabibilangan ng: ang pagbuo ng malaking sukat at mataas na kalidad ng rare earth laser crystal growth at processing technology at equipment;.

Bumuo ng mahusay na teknolohiya sa paghahanda ng mataas na kalidad na rare earth laser crystal at laser fiber; iba't ibang mga bagong teknolohiya ng laser application batay sa rare earth laser crystal.

6. Teknolohiya sa paghahanda ng mga high-purity na rare earth na mga metal at target

Ang bagong henerasyon ng mga electronics ng impormasyon at mga materyales sa enerhiya ay ang mga pangunahing direksyon ng aplikasyon ng mataas na kadalisayan na mga rare earth metal at mga target na produkto. Sa hinaharap, ang mga pangunahing direksyon sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mataas na kadalisayan na rare earth na mga materyales na metal ay kinabibilangan ng: higit pang pagpapahusay sa kadalisayan ng mga rare earth metal sa itaas ng 4N5 (99.995%), pagbuo ng mura at malakihang paghahanda ng ultra high purity rare earth metal. teknolohiya upang magbigay ng mga pangunahing hilaw na materyales para sa pagbuo ng mataas na kadalisayan na target na bihirang lupa; ang pagbuo ng pinong proseso ng kontrol sa paglilinis at malalaking kagamitan sa paglilinis ng mataas na vacuum tulad ng malaking pugon sa lugar at isang pugon sa paglilinis ng kristal; ang pagbuo ng teknolohiya ng pagsusuri at pagtuklas ng mga trace impurities sa napakataas na purong rare earth metal at target na materyales.

(3) Mga layunin sa pag-unlad

1.2025 layunin: Upang makumpleto ang paglipat ng industriya ng rare earth mula sa pagsunod sa pagtakbo at pagtakbo

Sa 2025, ito ay magiging isang makapangyarihang bansa sa larangan ng rare earth functional materials. Para sa isang bagong henerasyon ng teknolohiya ng impormasyon, modernong transportasyon, isang bagong henerasyon ng pag-iilaw at pagpapakita, konserbasyon ng enerhiya, proteksyon sa kapaligiran, integrated circuit, biological na gamot, pambansang depensa, pangunahing pangangailangan sa pag-unlad, paunang master na may independiyenteng mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng mga rare earth magnetic na materyales at pangunahing pangunahing teknolohiya ng mga kagamitan sa pagmamanupaktura, mga bagong sasakyang pang-enerhiya, aerospace, pang-industriya na servo motor at iba pang mga high-end na magnetic na materyales na aplikasyon, ang mga bihirang lupa permanenteng magnet na materyales sa pagbuo ng rate ng tagumpay ay umabot sa 70%. Masira ang batch at matatag na teknolohiya ng paghahanda ng mga bihirang earth luminescent na materyales, at ang lokalisasyon ay tumaas sa higit sa 80%; masira ang pangunahing teknolohiya sa paghahanda ng mga bagong bihirang earth functional na materyales tulad ng high-performance rare earth crystal materials, high purity rare earth metals at target na materyales, matugunan ang mga kinakailangan ng high-end na kagamitang medikal, intelligent detection, integrated circuit, atbp., bahagyang palitan ang pag-import; bumuo ng mga bagong rare earth functional na materyales at ang kanilang teknolohiya sa paghahanda, at palawakin ang mga bagong larangan ng aplikasyon. Pagsapit ng 2025, makakabisado ng Tsina ang ilang pangunahing pangunahing teknolohiya ng mga pangunahing rare earth na bagong materyales, at bubuo ng ilang multinasyunal na korporasyon at industriyal na cluster na may malakas na pandaigdigang kompetisyon sa mga lugar na mapagkumpitensya. Ang aming posisyon sa pandaigdigang industriyal na value chain ay mapapahusay nang husto, at ang paglipat ng industriya ng rare earth mula sa pagsunod sa pagtakbo ay makukumpleto.

2.2030 layunin: Upang paunang itayo ang Tsina sa isang pandaigdigang kapangyarihan sa daigdig

Pagsapit ng 2030, sa larangan ng rare earth functional materials, ang innovation capacity ay lubos na mapapabuti, at ito ay maaaring manguna sa pandaigdigang pananaliksik at industriyal na pag-unlad ng mga rare earth permanent magnet na materyales, at sa una ay makamit ang layunin na maging isang mundo ng rare earth industry. Napakataas na pagganap ng permanenteng magnet sa mga robot, kagamitang medikal, aerospace, Internet ng mga bagay, barko, petrochemical at iba pang pangunahing kagamitan at aplikasyon sa engineering, master na may independiyenteng mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng mga rare earth magnetic na materyales at kagamitan sa pagmamanupaktura, ang mga bagong sasakyang pang-enerhiya, nabigasyon 042 air aerospace, pang-industriya na servo motor at iba pang mga high-end na magnetic na materyales na mga aplikasyon, bihirang lupa permanenteng magnet na materyales kapalit na rate ng tagumpay ay umabot sa 80%.

3. 2035 layunin: Upang bumuo ng isang mundo rare earth power

Sa pamamagitan ng 2035, ang mga pangunahing tagumpay ay gagawin sa larangan ng mga rare earth functional na materyales, at ang kapasidad ng pagbabago ay lubos na mapapabuti. Ang pangkalahatang antas ng pagbabago sa larangan ng mga bagong materyal na bihirang lupa ay aabot sa ranggo ng mga bansa sa antas ng mundo, ang pangkalahatang pagiging mapagkumpitensya ay makabuluhang lalakas, ang ilang mga bentahe ay bubuo ng pandaigdigang kapasidad na nangunguna sa pagbabago, at itatayo ang China sa isang pandaigdigang kapangyarihan sa rare earth functional. materyales.

Ang mga rare earth na permanenteng magnet na materyales, mga catalytic na materyales, at mga makinang na materyales ay umabot na sa internasyonal na advanced na antas, na nakamit ang ganap na pagiging sapat sa sarili. Ang self-sufficiency rate ng optical functional crystals at ultra-pure rare earth para sa mga aplikasyon ng pambansang pagtatanggol ay higit sa 95%; ang mga pangunahing pangunahing teknolohiya at mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng mga rare earth magnetic na materyales at high-end na magnetic na materyales tulad ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya, pambansang depensa, aerospace, intelligent na pagmamanupaktura, pangangalaga sa kalusugan, Marine engineering, na bumubuo ng isang batch ng mga orihinal na rare earth functional na materyales, kung saan ang orihinal na mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng isang bagong henerasyon ng mga rare-earth permanent magnet na materyales ay nasa kamay ng China. Tsina independiyenteng formulated pamantayan account para sa higit sa 30% ng mga internasyonal na pamantayan, at may boses sa pagbabalangkas ng high-end na mga pamantayan ng materyales; linangin ang mga makabagong talento at pangkat ng rare earth functional materials, napagtanto ang bagong development mode ng paghimok ng mga bagong aplikasyon sa pamamagitan ng rare earth functional materials, at magtatag ng isang nangunguna sa mundo na teknolohikal na innovation system at industriyal na sistema upang magbigay ng plataporma para sa mga orihinal na teknolohiya.

4. panukalang patakaran

Ang 2035 na diskarte sa pag-unlad para sa mga bihirang earth functional na materyales, pinabilis ang pagbuo ng isang bagong pattern ng pag-unlad ng pang-agham at teknolohikal na inobasyon ng mga bihirang earth functional na materyales, i-optimize ang mga mapagkukunang pang-agham at teknolohikal at mga mapagkukunan ng tao sa mga nangingibabaw na rehiyon ng rare earth, at pagsama-samahin ang "long board "bentahe sa larangan ng rare earth. Dapat magsikap na pagbutihin ang orihinal na kakayahan sa innovation, scale engineering at kakayahan sa mga nakamit, itaguyod ang berdeng pagmamanupaktura ng mga rare earth functional na materyales, masiglang bumuo ng matugunan ang high-end na aplikasyon na may independiyenteng mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng high-performance rare earth magnetic, ilaw, kuryente at iba pang mga bagong functional na materyales at teknolohiya ng aplikasyon, magtatag ng mga advanced na rare earth na materyales ng China na "na may" innovation platform, bumuo ng mga rare earth na materyales at aplikasyon ng low carbon economic industry chain, na nabuo kasama ng mga independiyenteng intelektwal na karapatan sa pag-aari ng China ng mataas na pagganap ng mga rare earth na materyales na madiskarteng mga industriya, unti-unting mapagtanto sa pamamagitan ng rare earth production power tungo sa rare earth power. Ang mga partikular na patakaran at hakbang ay inirerekomenda tulad ng sumusunod:

(1) Palakasin ang kakayahan ng madiskarteng pagsasaliksik ng hula at suporta sa patakaran sa larangan ng mga bihirang earth functional na materyales sa pambansang antas

Una, pabilisin ang pagtatatag ng isang sistema ng intelektwal na ari-arian, sistema ng teknolohiya, sistema ng talento at sistema ng platform para sa mga materyales na gumagana sa bihirang lupa na pinag-ugnay sa pambansang antas.

Pangalawa, palakasin ang pagpapatuloy at pagpapatuloy ng pagpapatupad ng medium-and long-term plan sa larangan ng rare earth functional materials, bumuo ng pangmatagalan at matatag na suporta ng estado at maiwasan ang pasulput-sulpot na suporta.

Pangatlo, palakasin ang kamalayan ng proteksyon ng intelektwal na ari-arian sa larangan ng mga bihirang lupa na functional na materyales, pagbutihin ang legal na sistema at mekanismo ng pagpapatupad ng proteksyon sa intelektwal na ari-arian, palakasin at ipatupad ang mga hakbang sa insentibo para sa mga aktibidad ng pagbabago ng mga imbentor ng trabaho, at pasiglahin ang endogenous impetus at paglitaw ng makabagong teknolohiya ng mga bihirang earth functional na materyales at kanilang mga industriya.

(2) Palakasin ang suporta ng rare earth advantage team at talent gradient construction, at pagbutihin ang sustainable innovation na kakayahan ng rare earth functional materials

Una, magbibigay kami ng pangmatagalan at matatag na suporta sa mga mapagkumpitensyang institusyon ng pananaliksik at mga koponan sa larangan ng mga bentahe ng rare earth, at magtatag ng pambansang siyentipiko at teknolohikal na mga base ng platform ng pagbabago para sa mga bihirang earth functional na materyales sa iba't ibang antas sa lalong madaling panahon.

Pangalawa, bigyan ng ganap na paglalaro ang papel ng mga kabataan at nasa katanghaliang-gulang na mga eksperto sa pagbuo ng talent echelon upang maiwasan ang talent fault at pag-aaksaya ng talent resources.

Pangatlo, tumuon sa pagsasanay sa mga batang backbone at full-time na technician sa larangan ng mga rare earth functional materials. Para sa mga namumukod-tanging teknikal na talento, ang limitasyon ng patakaran sa pagsusuri ay maaaring maayos na i-relax, at hangga't sila ay gumagawa ng mga kontribusyon, mayroon silang pagkakataong matanto ang personal na halaga, upang ang mga nangungunang talento ay maisulong sa siyentipikong pananaliksik at mga aktibidad sa pagbabago Kusang paglitaw.

(3) Palakasin ang internasyonal na kooperasyon sa larangan ng rare earth functional materials at pahusayin ang global competitiveness ng China sa larangan ng rare earth functional materials

Una, sa kasalukuyang internasyonal na kapaligiran, iba't ibang pagkakataon ang dapat gamitin upang magsagawa ng internasyonal na palitan ng tauhan at palitan ng impormasyon sa agham at teknolohiya sa bihirang lupa; dapat subukan ng departamento ng pamamahala na pangasiwaan ang internasyonal na palitan ng siyentipiko at teknolohikal, i-relax ang limitasyon ng mga mananaliksik na dumalo sa mga akademikong kumperensya at pagpapalitan ng teknikal, at iwasan ang teknikal na pananaliksik at pag-unlad ng "pagharang sa sarili" na dulot ng mga interes ng lokal at departamento.

Pangalawa, ayon sa kasalukuyang sitwasyon sa loob at labas ng bansa, habang pinapalakas ang panloob na sirkulasyon sa larangan ng domestic rare earth functional materials, dapat nating sikaping palawakin ang internasyonal na bagong merkado at palawakin ang internasyonal na panlabas na sirkulasyon. Sa isang banda, palakasin ang antas ng pagbubukas sa labas ng mundo, panatilihin at lumikha ng mga kondisyon para sa pagpapakilala ng mga high-end na aplikasyon ng mga negosyo ng mga bihirang lupa na mga bagong materyales, aktibong bumubuo at nagtatag ng isang bagong pattern ng pandaigdigang bihirang lupa bagong industriya ng mga materyales at ang komunidad ng teknolohiyang bihirang lupa; sa kabilang banda, moderately relax ang import ng mga bihirang lupa hilaw na materyales upang mabawasan ang presyon ng domestic kapaligiran proteksyon at resource consumption; kasabay nito, hikayatin ang mga Chinese rare earth enterprise na lumabas, kumuha, bumili ng shares at lumikha ng bagong rare earth na mga bagong materyales tulad ng robot servo motor at electric vehicle drive motor. at teknolohikal na kapaligiran sa pag-unlad sa loob at labas ng bansa, upang mapahusay ang pandaigdigang pagiging mapagkumpitensya ng kadena ng industriya at supply chain ng rare earth functional materials ng China.