中國稀土逆襲史

稀土是鑭、鈰、鐠、釹、鋱、釓等17種元素的統(tǒng)稱，因其稀少的儲量和高價值的應(yīng)用，被譽為“現(xiàn)代工業(yè)維生素”。從智能手機、新能源車到軍工高科技，稀土無處不在。有數(shù)據(jù)顯示，如今全世界每6項新發(fā)明中，就有1項與稀土有關(guān)。

內(nèi)蒙古包頭向北150公里，陰山山脈深處的白云鄂博礦區(qū)，一臺重型機械正轟鳴作業(yè)。工人們不會想到，他們腳下這片土地里沉睡的，將是未來幾十年間牽動世界戰(zhàn)略神經(jīng)的“工業(yè)黃金”。

上世紀(jì)70年代，一些外國公司特意來到中國，四處搜集被當(dāng)?shù)禺?dāng)作廢料的礦渣，令當(dāng)時許多人大惑不解。直到后來，人們才驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些外國公司真正想要的是礦渣中那些閃閃發(fā)光的稀土元素。

新中國成立初期，中國沒有稀土工業(yè)，所需稀土產(chǎn)品全部依賴進口。當(dāng)時，中國的稀土資源就像埋在土里的珍珠，無人識貨。誰能想到，幾十年后的今天，中國已掌握全球稀土市場的話語權(quán)，成為全球最大的稀土生產(chǎn)國和供應(yīng)國。

01

艱難起步：守著“金飯碗”討飯吃

1927年7月，距離八一南昌起義不足1個月的一個晨光中，我國地質(zhì)學(xué)家在白云鄂博主峰上發(fā)現(xiàn)了一塊青黑色礦石，憑借專業(yè)的直覺，他判斷這絕不是一塊普通的礦石。

白云鄂博礦區(qū)有丁道衡雕像，紀(jì)念這位發(fā)現(xiàn)“大寶藏”的地質(zhì)學(xué)家。小圖為年輕時的丁道衡。 （圖源：網(wǎng)絡(luò)）

在對采回的礦石做了長達(dá)6年的研究后，1933年12月，丁道衡在《地質(zhì)匯報》（第23期）上發(fā)表了震驚海內(nèi)外的《綏遠(yuǎn)白云鄂博鐵礦報告》，首次讓世人知曉了白云鄂博（當(dāng)?shù)啬撩褚鉃椤案火埖纳裆健保┻@座富礦。

丁道衡將這些礦石交給好友、同為地質(zhì)學(xué)家的進一步做研究。1934年，由何作霖提取到的青黑色標(biāo)本0.01毫克礦物粉末，清晰地顯示鑭、鈰、釔、鉺等稀土元素譜線。何作霖由此確認(rèn)中國首次發(fā)現(xiàn)稀土元素，并認(rèn)定白云鄂博是一個巨大的稀土礦床。這座“神山”的奧秘，終于被揭開。

不過，受限于當(dāng)時的技術(shù)條件，稀土的價值并未被充分認(rèn)識。直到新中國成立，白云鄂博的開發(fā)被提上了日程。

在丁道衡首次發(fā)現(xiàn)青黑色礦石30年后，1957年，由何作霖?fù)?dān)任隊長的地質(zhì)隊再次對白云鄂博進行綜合研究，確認(rèn)了它是世界上最大的稀土礦床。

1958年，成立僅4年的包鋼成功開采出中國最早的稀土。次年，包鋼成功煉出第一爐稀土硅鐵合金，中國稀土工業(yè)正式拉開帷幕。

雖然已坐擁全球最大稀土礦，但當(dāng)時的先進稀土技術(shù)被美日等西方發(fā)達(dá)國家所壟斷，并對我國進行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖。由于技術(shù)落后，稀土礦此時只能被粗放開采、低價出口，而成品卻要花費高價從國外購買。

一位老工程師回憶道：“當(dāng)時我看著一車車的稀土礦石以泥土的價格被運往國外，心里真不是滋味。我們知道這是寶貝，卻沒有能力提取和利用。”

1961年，中央從北京鋼鐵研究院、有色金屬研究總院等科研院所抽調(diào)300余名科技人員支援包頭，中國稀土科技在包頭開始起步。在艱苦的條件下，中國的稀土科研工作艱難啟航。

02

技術(shù)突圍：改寫命運的中國智慧

1972年，北京大學(xué)化學(xué)系接到了一項緊急的軍工任務(wù)——分離鐠釹（鐠釹是稀土元素鐠和釹的混合物，制備釹鐵硼永磁體的關(guān)鍵原料，占永磁體稀土成分的70%以上）。當(dāng)時已年過半百的徐光憲（中國稀土之父，讓我們記住這個名字），因國家需求再次調(diào)整自己的科研方向。

當(dāng)時，國際上通常采用離子交換法分離稀土元素，這種方法成本高，提煉出的稀土元素純度低，無法滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需求。徐光憲提出了一個大膽的想法——使用萃取分離法來分離鐠和釹。萃取是利用物質(zhì)在不同溶劑中具有不同溶解度的特性，進行物質(zhì)分離的一種方法。早在1957年，徐光憲開始參與開創(chuàng)我國原子能事業(yè)時，就已涉足萃取領(lǐng)域。

想法很大膽，現(xiàn)實很骨感，擺在徐光憲團隊面前的是一道千無古人的復(fù)雜難題。由于實驗室技術(shù)條件限制，他們不得不采用繁復(fù)且耗時的“搖漏斗”方法，以此模擬串級實驗，獲取精確的設(shè)定參數(shù)。整個流程容不得半點差池，任何微小的失誤都可能導(dǎo)致結(jié)果不盡如人意，迫使一切推倒重來。

徐光憲和團隊成員白天在實驗室里辛勤地“搖漏斗”，晚上則在燈光下潛心鉆研串級理論。有人戲稱，他們白天是體力勞動者，晚上則是腦力勞動者。

在一周工作80個小時的高強度節(jié)奏下，徐光憲成功開創(chuàng)出萃取分離法并應(yīng)用成功。當(dāng)時，一般萃取體系的鐠釹分離系數(shù)僅能達(dá)到1.4至1.5。而徐光憲通過精心選擇萃取劑和絡(luò)合劑，構(gòu)建了季銨鹽——DTPA“推拉”體系，將鐠釹分離系數(shù)提升至驚人的4，打破了世界紀(jì)錄。

1975年，徐光憲提出了完整的串級萃取理論。一排排看似普通的萃取箱像流水線一樣連接起來，只需在一端放入原料，另一端的不同出口就會源源不斷地輸出各種高純度的稀土元素。這項技術(shù)革命使稀土分離成本降低約四分之三，生產(chǎn)效率大幅提升，推動中國稀土產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

徐光憲并未就此止步。他進一步研究成功了“稀土萃取分離工藝的一步放大”技術(shù)，不經(jīng)過小試、中試，直接放大到工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，使稀土生產(chǎn)實現(xiàn)自動化。

由于在技術(shù)和工藝上的重大突破，從20世紀(jì)90年代初開始，我國單一高純稀土大量出口，使國際單一稀土價格大幅下降。一些長期壟斷國際稀土市場的國外生產(chǎn)商不得不減產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)甚至停產(chǎn)。國際市場將這一現(xiàn)象稱為“”（中國沖擊） 。

03

產(chǎn)業(yè)崛起：“永磁王”的眼淚與堅守

就在徐光憲攻克稀土分離技術(shù)的同時，一位年輕的科學(xué)家正在為中國稀土永磁材料的研發(fā)而奮斗。他就是后來被稱為“永磁王” 的王震西。

1942年，王震西出生于江蘇海門。17歲高中畢業(yè)時，青年王震西站在了人生的十字路口：是遵從父母意愿留在上海進入復(fù)旦大學(xué)，還是奔赴北京追尋科學(xué)夢想？懷著對科學(xué)前輩華羅庚、錢學(xué)森、錢三強等人的崇敬，他最終選擇了僅成立一年的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，踏入了磁學(xué)這個充滿奧秘的研究領(lǐng)域。1964年，王震西從中科大畢業(yè)，到中科院物理研究所工作。

1973年，隨著法國總統(tǒng)喬治·蓬皮杜訪華，一個難得的機會向中國青年科學(xué)家敞開——法國愿提供10個國家最高獎學(xué)金名額，赴法交流學(xué)習(xí)。當(dāng)時已在中科院物理所專注永磁材料研究的王震西，憑借其出色的科研能力，成為這批幸運的訪問學(xué)者之一。

也就是在當(dāng)年，在法國國家科學(xué)研究中心的實驗室里，王震西師從諾貝爾物理學(xué)獎得主路易·奈爾教授，潛心鉆研前沿磁學(xué)理論。

然而，一次參觀當(dāng)?shù)厝f噸級稀土分離廠的經(jīng)歷，卻深深觸動了他的民族自尊心。看著從中國低價運來的稀土原料，經(jīng)過先進技術(shù)提純后，以數(shù)百倍甚至上千倍的價格返銷中國，這種巨大的反差讓王震西夜不能寐。從那一刻起，他就在心底立下誓言：一定要改變這種受制于人的局面。

1975年學(xué)成歸國后，王震西被任命為中科院物理研究所副室主任。他立即組織物理所磁學(xué)組和電子所稀土磁鋼組成員，成立了聯(lián)合攻關(guān)團隊。在一間僅有25平方米的臨時倉庫改造的實驗室里，他們開始了艱苦的技術(shù)攻關(guān)。

經(jīng)過近十年的不懈努力，1984年2月，王震西團隊終于成功研制出中國第一塊磁能積達(dá)到38兆高奧的釹鐵硼稀土永磁材料。這個突破性的成果，距離日本和美國宣布研制成功同類材料僅相隔四個多月，使中國一躍成為世界上第三個掌握第三代稀土永磁材料制造技術(shù)的國家。

科研成果的成功引起了國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，歐美多所知名實驗室和跨國公司紛紛向王震西拋出橄欖枝，提供優(yōu)厚的研究職位。與此同時，他的愛人也正在美國深造。面對個人發(fā)展與家庭團聚的雙重誘惑，王震西卻做出了令人意外的選擇——留在國內(nèi)，將科研成果轉(zhuǎn)化為實實在在的生產(chǎn)力。

在中科院院長周光召院士的鼓勵和支持下，這位習(xí)慣于實驗室生活的科學(xué)家毅然走上了產(chǎn)業(yè)化之路。盡管內(nèi)心充滿忐忑，甚至為此“徹夜難眠，熬出了人生第一縷白發(fā)”，王震西還是勇敢地接下了這個全新的使命。

1985年4月，在原來那間25平方米的倉庫門口，掛起了“中國科學(xué)院三環(huán)新材料研究開發(fā)公司”的牌子。這個富有深意的名稱，寄托著王震西將科研、生產(chǎn)、市場三個環(huán)節(jié)緊密相連的產(chǎn)業(yè)理想。帶著中科院撥付的40萬元中試經(jīng)費，他和十幾人的團隊開始了中國釹鐵硼材料的產(chǎn)業(yè)化征程。

創(chuàng)業(yè)之路布滿荊棘。王震西后來動情地回憶道：“那段日子，我流過淚，也曾感到絕望，但從未想過放棄。”最艱難的時候，他甚至在西湖邊上獨自哭泣了兩個小時，為公司的生存發(fā)展承受著巨大的壓力。

轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在1985年6月。為了尋找優(yōu)質(zhì)的稀土原料，王震西親自帶隊前往贛南山區(qū)。在當(dāng)?shù)兀灰粋€奇特景象所震撼：遠(yuǎn)看如皚皚白雪覆蓋的山體，近看才發(fā)現(xiàn)是地表滲出的稀土礦物。站在這些全球最優(yōu)質(zhì)的重稀土資源之上，王震西重新燃起了信心與希望。

1986年，在中科院和寧波市人民政府的共同支持下，三環(huán)公司與寧波磁性材料廠合作成立了三環(huán)寧波磁廠（后更名為寧波科寧達(dá)工業(yè)有限公司）。同年秋天，中國第一條年產(chǎn)30噸的工業(yè)化生產(chǎn)線在這里建成投產(chǎn)，奠定了我國燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)。

江蘇連云港準(zhǔn)備出口的稀土圖。（圖源：視覺中國）

當(dāng)首批標(biāo)有“中國制造”的釹鐵硼永磁材料順利出口到美國、英國和東南亞市場，并經(jīng)過嚴(yán)格檢測確認(rèn)其品質(zhì)不遜于美日同類產(chǎn)品時，中國正式成為繼美國、日本之后，全球第三個能夠批量生產(chǎn)高性能釹鐵硼永磁材料的國家。這一突破，標(biāo)志著中國在稀土高端應(yīng)用領(lǐng)域邁出了堅實的一步。

04

全球博弈：從資源戰(zhàn)到科技戰(zhàn)

隨著中國稀土產(chǎn)業(yè)的崛起，全球稀土格局發(fā)生了深刻變化。到2000年，中國釹鐵硼永磁產(chǎn)量位居世界第一。也是那一年，成為國內(nèi)第一家上市的稀土永磁企業(yè)。

受中國稀土永磁產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的影響，20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，全球稀土永磁產(chǎn)業(yè)格局因此發(fā)生重大調(diào)整：美、歐稀土永磁產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)劇烈震蕩和萎縮，發(fā)達(dá)國家燒結(jié)釹鐵硼企業(yè)僅剩歐洲的VAC和日本的日立金屬、TDK及信越化工。中國稀土永磁產(chǎn)量占全球比例，則由2001年的40%不斷攀升，自2012年起穩(wěn)定保持在90%以上。

然而，競爭永不落幕。對于我國來說，稀土商業(yè)戰(zhàn)場逐步從分離加工，轉(zhuǎn)向高性能永磁材料的制造。 “釹鐵硼”磁體，被譽為“磁王”，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空航天、智能制造、核磁共振等領(lǐng)域。2012年8月17日，日本企業(yè)日立金屬，向美國國際貿(mào)易委員會（ITC）提出申請，對全球29家相關(guān)企業(yè)發(fā)起“337”調(diào)查，其中包括4家中國釹鐵硼企業(yè)。次年5月，4家中國企業(yè)與日立金屬達(dá)成和解，支付專利費用；同時，要視銷售情況支付日立“抽頭費”。彼時，日本在釹鐵硼永磁材料專利領(lǐng)域，一家獨大。

面對專利困局，中國企業(yè)家們展現(xiàn)出驚人的智慧與韌性。中科三環(huán)副董事長胡伯平帶領(lǐng)團隊埋頭攻關(guān)，到2015年已經(jīng)擁有200余項專利授權(quán)，其中發(fā)明專利60多件，“基本涵蓋了稀土永磁材料制造的全部核心技術(shù)”。

幾乎與此同時，中國企業(yè)盛和資源董事長胡澤松另辟蹊徑，通過資本運作參股美國芒廷帕斯礦山，實現(xiàn)了對這座昔日全球最大稀土礦的產(chǎn)品流向控制，而其流向的一個重要出口正是中國的稀土供應(yīng)鏈。

中國低價出口稀土礦，高價進口稀土制品的歷史，終于一去不復(fù)返了。

更令人振奮的是，以金力永磁為代表的一批中國稀土企業(yè)積極在海外建廠布局。2020年，金力永磁就打入了頭部玩家——特斯拉的供應(yīng)鏈。到2024年年底，金力永磁已在中國香港、歐洲、日本、美國、墨西哥及韓國設(shè)立附屬公司。

奮斗永不止步。在包頭稀土研究院的實驗室內(nèi)，另一位追夢人正在書寫新的傳奇。2004年，材料專業(yè)出身的閆宏偉接下了“室溫磁制冷技術(shù)"的研發(fā)重任。面對跨領(lǐng)域的知識壁壘，他靠著幾本翻爛的機械設(shè)計手冊和密密麻麻的筆記，帶領(lǐng)團隊研發(fā)出近20臺不同類型的磁制冷機。如今，這位永不停歇的探索者又將目光投向了AI與材料學(xué)的交叉領(lǐng)域，嘗試用機器學(xué)習(xí)加速新材料研發(fā)。

這場綠色革命正在稀土產(chǎn)業(yè)的各個角落悄然發(fā)生。從包鋼研制的固態(tài)儲氫系統(tǒng)，到稀土防藍(lán)光護眼燈，再到稀土抗菌、蓄熱等新材料的廣泛應(yīng)用，中國稀土人正在用科技創(chuàng)新讓這個戰(zhàn)略資源煥發(fā)新的生機。每月花費5至7天時間進行產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)分析的閆宏偉認(rèn)為，“產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)自立自主”與技術(shù)創(chuàng)新同等重要，他要努力推動稀土產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻堅克難、科技成果落地轉(zhuǎn)化，做好一顆新時代的“螺絲釘”。

05

尾聲

2013年，北京醫(yī)院的病房里，70歲的王震西站在病床前，向昏迷不醒的周光召一字一句地匯報中科三環(huán)的新業(yè)績，淚水縱橫。

以這一年為坐標(biāo)，往前數(shù)28年，正是這位“兩彈一星”元勛三顧茅廬，力勸他留下來創(chuàng)業(yè)，他答應(yīng)了下來。

往后數(shù)11年，當(dāng)82歲的王震西辭任中科三環(huán)董事長，回望自己在27樓的辦公室，他感慨：40年，老院長帶著我們做的夢，已經(jīng)變成了現(xiàn)實。彼時，中科三環(huán)，已成長為營收近百億、市值超百億的，全球最具影響力的稀土永磁材料及器件供應(yīng)商之一。

于是，便有了今天，我們宣布對稀土相關(guān)技術(shù)進行出口管制時的底氣。

這底氣，是當(dāng)前仍沉浸于實驗室的科研人員攻堅引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)革命，是稀土企業(yè)謀定而后動的戰(zhàn)略抉擇，是千千萬萬基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工人日夜不停的勞作。

這底氣，是40年前王震西在西湖邊擦干眼淚的堅守。

這底氣，是50年前徐光憲提出串級萃取理論的意氣風(fēng)發(fā)。

這底氣，是68年前何作霖確認(rèn)白云鄂博最大稀土礦時的喜大普奔。

這底氣，是98年前丁道衡在外國考察隊譏諷與西北苦寒中立志為國爭光的堅定意志和慧眼識珠。

回首來路，不問春秋。

中國稀土的最初發(fā)現(xiàn)，寫滿了“命運使然”的傳奇注腳。

中國稀土的開創(chuàng)發(fā)展，同樣是一群人不屈不撓、自立自強的奮斗歷程。

當(dāng)一代代科研人員用個人理想熔鑄國家發(fā)展熔爐，當(dāng)無數(shù)產(chǎn)業(yè)工人用雙手托起民族工業(yè)的脊梁，當(dāng)世界科技版圖鐫刻下濃墨重彩的中國印記——

我們愈加深刻的認(rèn)識到，一個國家科技自立的道路原來從一開始就鐵骨錚錚。

我們愈加相信，一個民族的復(fù)興偉業(yè)就在前方。

來源：知乎-如虹

編輯：張柒柒

轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點

如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原出處