稀散元素矿产在战略性新兴产业的消费现状

稀散元素矿产在战略性新兴产业中主要应用于新材料产业、新能源产业、新一代信息技术和高端装备制造业4个一级产业,细分为5个方向下的近10个子方向,涉及30余种重要产品。其中,新材料产业是应用最多的领域,占比高达93.38%。此外,由于金属用途的差异性,不同金属在战略性新兴产业的消费占比也差别较大,如铼虽然在战略性新兴产业中消费的绝对量不大,但其在战略性新兴产业的消费占比却高达85%,而镉的消费虽然超过2000t,但占比仅有27.2%(见图3)。下面一起来看看稀散元素矿产在战略性新兴产业的消费现状：

图3 不同稀散元素矿产的战略性新兴产业消费占比

一、锗矿

锗化学性质稳定,广泛应用于半导体、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、超导材料等领域,是一种重要的战略矿产资源。2020年,锗在战略性新兴产业中的消费量为57.72t,占当年消费总量的37%。在战略性新兴产业中,锗主要应用于新一代信息技术、新材料2个一级产业,涉及3个二级产业、3个三级产业(见图4)。锗在3个二级产业的应用如下。

(1)电子核心产业。锗主要应用于高储能和关键电子材料制造领域,重点产品为硅材料。2020年,锗在该类产品的消费量为23.4t,占当年消费总量的15%。

(2)先进有色金属材料。锗主要应用于高纯金属制造领域,重点产品高纯、超纯锗。2020年,锗在该类产品的消费量为18.72t,占当年消费总量的12%。

(3)先进无机非金属材料。锗主要用于人工晶体制造领域,重点产品包括区熔锗、单晶锗片等。2020年,锗在该类产品的消费量为15.6t,占当年消费总量的10%。

二、镓矿

镓作为重要的半导体材料,广泛地应用于无线电通讯、光纤通信、汽车雷达、LED照明等领域。2020年,镓在战略性新兴产业中的消费量为207.36t,占当年消费总量的72%。在战略性新兴产业中,镓主要应用于新材料产业、新能源产业2个一级产业,涉及2个二级产业、3个三级产业(见图5)。镓在2个二级产业中的应用如下。

(1)先进无机非金属材料。镓主要应用于半导体晶体制造、其他矿物功能材料制造,重点产品包括砷化镓单晶片、砷化镓外延片等。2020年,镓在该类产品的消费量为192.96t,占当年消费总量的67%。

(2)太阳能产业。镓主要应用于太阳能设备和生产装备制造领域,重点产品为薄膜镓吸收层。2020年,镓在该类产品的消费量为14.4t,占当年消费总量的5%。

三、铟矿

铟具有优良的光渗透性和导电性,是生产ITO靶材、LED和太阳能CIGS薄膜的重要原材料,广泛应用于战略性新兴产业中。2020年,铟在战略性新兴产业中的消费量为329t,占当年消费总量的95%。在战略性新兴产业中,铟主要应用于新材料产业、新能源产业2个一级产业,涉及3个二级产业、8个三级产业(见图6)。铟在3个二级产业的应用如下。

(1)先进有色金属材料。铟主要应用于铝及铝合金制造领域、稀有金属材料制造等,重点产品包括ITO靶材、Al-In合金等。2020年,铟在该类产品的消费量为270.66t,占当年消费总量的78%。

(2)先进无机非金属材料。铟主要用于人工晶体制造领域,重点产品包括磷化铟单晶和单晶片。2020年,铟在该类产品的消费量为38.17t,占当年消费总量的11%。

(3)太阳能产业。主要用于太阳能设备和生产装备制造领域,重点产品为光伏薄膜。2020年,铟在该类产品的消费量为20.82t,占当年消费总量的6%。

四、铼矿

铼具有催化、耐高温和耐腐蚀等优良特性,主要用于催化剂、高温合金等领域。2020年,铼在战略性新兴产业中的消费量为6.8t,占当年消费总量的85%。在战略性新兴产业中,铼主要应用于高端装备制造业、新材料产业2个一级产业,涉及2个二级产业、3个三级产业(见图7)。铼在3个二级产业中的应用如下。

(1)航空装备产业。铼主要应用于其他航空装备制造及相关服务领域,重点产品包括航空发动机整机及零部件等。2020年,铼在该类产品的消费量为4t,占当年消费总量的50%。

(2)先进有色金属材料。铼主要应用于其他有色金属材料制造领域,重点产品包括高纯、超纯铼、高温合金、稀有金属防护涂层材料等。2020年,铼在该类产品的消费量为2.8t,占当年消费总量的35%。

五、碲矿

碲广泛应用于冶金领域添加剂制造,高纯碲制成合金、靶材、半导体、制冷材料等。2020年,碲在战略性新兴产业中的消费量为112.14t,占当年消费总量的42%。在战略性新兴产业中,碲主要应用于新材料产业、新能源产业2个一级产业,涉及3个二级产业、5个三级产业(见图8)。碲在3个二级产业中的应用如下。

(1)先进有色金属材料。碲主要应用于铜及铜合金制造、其他有色金属材料制造领域,重点产品包括铋硅碲系无铅易切削型铜合金、碲锌镉靶等。2020年,碲在该类产品的消费量为61.41t,占当年消费总量的23%。

(2)先进无机非金属材料。碲主要应用于人工晶体制造、矿物功能材料制造领域,重点产品包括碲化镉晶体和单晶片、声光晶体等。2020年,碲在该类产品的消费量为32.04t,占当年消费总量的12%。

(3)太阳能产业。碲主要应用于太阳能材料制造领域,重点产品包括碲化镉等。2020年,碲在该类产品的消费量为18.69t,占当年消费总量的7%。

六、铊矿

铊被广泛用于军工、化工、冶金、通讯等领域,在光导纤维、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值。2020年,铊在战略性新兴产业中的消费量为0.23t,占当年消费总量的32%。在战略性新兴产业中,铊主要应用于新材料产业,涉及1个二级产业、1个三级产业(见图9)。铊在1个二级产业中的应用如下。

先进无机非金属材料。铊主要应用于人工晶体制造领域,重点产品包括闪烁晶体(包括CdWO4、BGO、NaITl()等。2020年,铊在该类产品的消费量为0.23t,占当年消费总量的32%。

七、镉矿

镉广泛应用于合金制造等行业,镉的化合物广泛用于制造颜料、塑料稳定剂、荧光粉等。2020年,镉在战略性新兴产业中的消费量为2353t,占当年消费总量的27.2%。在战略性新兴产业中,镉主要应用于新材料产业、新能源产业2个一级产业,涉及3个二级产业、5个三级产业(见图10)。镉在3个二级产业中的应用如下。

(1)先进有色金属材料。镉主要应用稀有金属材料制造、其他有色金属材料制造领域,重点产品包括高品质铟加工材、碲锌镉靶等。2020年,镉在该类产品的消费量为1297.80t,占当年消费总量的15%。

(2)先进无机非金属材料。镉主要应用于人工晶体制造、矿物功能材料制造领域,重点产品包括碲化镉晶体和单晶片、闪烁晶体、高纯碲化镉等。2020年,镉在该类产品的消费量为1038.24t,占当年消费总量的12%。

(3)太阳能产业。镉主要应用于太阳能材料制造领域,重点产品包括碲化镉等。2020年,镉在该类产品的消费量为18.69t,占当年消费总量的0.2%。

八、硒矿

硒是一种非金属元素,可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂等动物体必需的营养元素。2020年,硒在战略性新兴产业中的消费量为696.64t,占当年消费总量的28%。在战略性新兴产业中,硒主要应用于新材料产业、新能源产业2个一级产业,涉及2个二级产业、2个三级产业(见图11)。硒在2个二级产业中的应用如下。

(1)先进无机非金属材料。硒主要应用于矿物功能材料制造领域,重点产品包括高纯硒,高纯硒化镓等。2020年,硒在该类产品的消费量为547.36t,占当年消费总量的22%。

(2)太阳能产业。硒主要应用于太阳能设备和生产装备制造领域,重点产品包括薄膜硒吸收层共蒸发镀膜设备等。2020年,硒在该类产品的消费量为149.28t,占当年消费总量的6%。

根据以上分析,2020年,稀散元素矿产在战略性新兴产业中的消费总量为3762.89t(金属量),占当年总消费量的30.82%,其中,锗为57.72t、镓为207.36t、铟为329t、铼为6.8t、碲为112.14t、铊为0.23t、镉为2353t、硒为696.64t。(作者：车东,张照志,潘昭帅,邢恩袁)