现代工业的“维生素”——稀土
稀土是元素周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。通常根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质可将其分为轻稀土及重稀土。其中,轻稀土包含镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕,重稀土包含钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。稀土被誉为现代工业的“维生素”,是发展新兴产业和国防军工不可或缺的关键元素,应用领域十分广阔。
图1:稀土元素
稀土产业链包括三大环节,分别是上游的开采冶炼、中游的精深加工、以及下游的终端应用。
图2:稀土产业链结构图
1.全球稀土产业发展态势
全球稀土资源集中度较高,中国、越南、巴西、俄罗斯四国储量占全球总量的85.93%。中国储量、产量均位居全球第一,领先优势明显。
根据美国地质调查局(USGS)公布数据显示,从全球储量来看,2022年全球稀土资源总储量约为1.30亿吨。其中,中国储量为4400万吨,占比35.01%;越南储量为2200万吨,占比17.50%;巴西储量为2100万吨,占比16.71%;俄罗斯储量为2100万吨,占比16.71%;四国总计占全球储量的85.93%,其余国家占比14.07%。
图3:2022年主要国家稀土矿储量
根据美国地质调查局(USGS)公布数据显示,从全球产量来看,2022年全球稀土矿产量为30万吨。其中,中国产量为21.0万吨,占全球总产量的70%。其余国家中,2022年美国稀土产量为4.3万吨,占比14%;澳大利亚产量为1.8万吨,占比6%;缅甸产量为1.2万吨,占比4%。
图4:2022年主要国家稀土矿产量分布
图5:全球与中国稀土矿产量情况(万吨)
海外稀土龙头企业主要分布在日本、美国和欧洲区域。日本一直掌握着较先进的稀土生产技术,美国和欧洲均在积极布局稀土终端应用领域,以期降低对中国供应链的依赖。
从全球稀土龙头企业分布情况来看,海外稀土龙头企业主要分布在日本、美国和欧洲区域,位于日本的稀土龙头企业有日立金属公司、信越化学、日本东京电气(TDK)等,位于欧洲的龙头企业有德国真空熔炼公司(VAC,美国私募股权公司Apollo所拥有)、英国Less Common Metals公司,位于美国的龙头企业有MP Materials公司、Rare Earth公司、Urban Mining公司和Quadrant公司,加拿大公司有Neo Performace Materials。目前,日本一直掌握着较先进的稀土生产技术,美国和欧洲均在积极布局稀土终端应用领域,以期降低对中国供应链的依赖。
图6:全球稀土产业部分龙头企业
资料来源:中信证券,《稀土永磁:助力双碳,如日方升》
全球稀土产业专利申请公开量共52.8万件;发明专利申请公开量共50.5万件,近五年复合增速为-3.15%。
从专利布局情况来看,截至2023年2月,全球稀土产业累计专利申请公开量为52.8万件,其中发明专利申请公开量共50.5万件,发明专利申请公开量近五年复合增速为-3.15%。
图7:全球稀土产业发明专利申请公开量增长趋势
2.我国稀土产业发展现状
我国稀土储量丰富,主要集中于白云鄂博、山东微山、四川西部以及南方七省四大矿集区,分布具有“北轻南重”的特点。
我国稀土资源储量丰富,主要集中分布于白云鄂博、山东微山、四川西部以及南方七省四大矿集区,其储量合计占全国总量的97%,分布上整体呈现“北轻南重”的特点。其中,内蒙古白云鄂博矿区储量居首,其稀土矿和铁矿共生,稀土矿石量约8亿吨,且稀土品位很高,稀土氧化物(REO)储量约为3500万吨,占全国稀土总储量的83%以上,约占全球的38%,堪称为全球第一大稀土矿。
图8:我国稀土矿成矿带及主要稀土矿分布示意图
我国稀土行业深化供给侧结构性改革,资源整合加速进行。
探矿找矿,产业起步(1949-1971)。1950年5月,中央人民政府派出白云鄂博地质调查队,开始对白云鄂博进行大规模地质普查。1961年,包钢稀土冶炼厂的前身,即8861稀土实验厂开工建设,至1970年,该厂已具备选矿、前处理、提取、分离等四个基本工艺流程。根据百川盈孚资料,1969年江西省地矿厅908队发现龙南足洞离子型稀土矿,并于1971年7月完成离子型稀土第一代提取工艺扩大试验,标志着我国稀土正式从实验室走向产业化。
改革开放,稀土崛起(1978-1986)。1978年后,随着包头稀土资源的综合利用、分离提取和南方离子型稀土资源的开发利用,基本解决了我国北、南两大不同类型稀土资源的产业化开采与回收问题,生产成本随之大幅度降低。
跋山涉水,创业维艰(1986-2011)。80年代中期以来,我国稀土产业开始了突飞猛进的发展,迅速崛起。然而在我国稀土行业快速发展的同时,诸多问题也接踵而至。资源过度开发、稀土资源快速消耗、生态环境严重破坏、产能长期过剩、稀土产品大量出口、黑稀土的泛滥,使得在此段时期来价格长期低迷。
六大集团,集中开采(2011-2021)。2011年5月,国务院发布《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》,随后在2013年底,由工信部牵头制定的稀土大集团组建方案获得国务院批复,形成“5+1”南北六大稀土集团格局。其中“5”是指中国铝业、厦门钨业、中国五矿、广东稀土和南方稀土,“1”代表北方稀土。2014年工信部发布了《大型稀土企业集团组建工作指引》,六大集团开始整合全国稀土矿山和冶炼分离企业。到2016年底,六大稀土集团整合完成,各个集团内部基本实现矿山资源开采、冶炼分离、深加工及研发于一体的产业链布局。
按需供给,整合重启(2021至今)。2021年,为依法规范稀土开采、冶炼分离等生产经营秩序,有序开发利用稀土资源,推动稀土行业高质量发展,工信部起草了《稀土管理条例(征求意见稿)》,明确了建立稀土开采和冶炼分离总量指标管理制度,以及对六大集团进行稀土资源整合。2021年底,中国稀土集团的成立,标志着稀土行业进入第二轮大整合时期。2022年两批稀土开采、冶炼指标分配给北方稀土集团、中国稀土集团、厦门钨业和广东省稀土集团。稀土指标集中分配给稀土四大集团,未来随着行业集中度持续提升,稀土大集团优势将进一步凸显。
图9:中国稀土产业发展历程
资料来源:东莞证券,《小金属系列专题之稀土行业报告》
我国稀土产业专利申请公开量共12.9万件,近五年复合增速为0.4%。
截至2023年2月,中国稀土产业累计专利申请公开量共12.9万件,近五年专利复合增速为0.4%。其中,2018年同比增长最快,同比增速达17.4%。中国稀土产业专利授权量共6.5万件,占中国稀土产业专利申请公开量的50.4%;有效专利量为4.3万件。
图10:我国稀土产业专利申请公开量增长趋势
我国稀土产业发明专利授权量排名前五位的省市依次为北京市、江苏省、浙江省、广东省、上海市。
截至2023年2月,中国稀土产业发明专利授权量共4.9万件,占中国稀土产业发明专利申请公开量(11.2万件)的43.8%。从31省市分布情况来看,中国稀土产业发明专利授权量主要集中在长三角、珠三角、京津冀等地区。其中,发明专利授权量排名前五位的省市依次为北京市(6042件)、江苏省(4536件)、浙江省(3268件)、广东省(3030件)、上海市(2740件)。
图11:中国稀土产业发明专利授权量各省市分布情况
产业链中游精深加工和下游终端应用是我国稀土产业专利布局的重点,产业链上游开采冶炼是我国稀土产业专利布局的热点。
我国稀土产业专利布局的重点在于中游的稀土精深加工和下游的终端应用,相关发明专利申请公开量分别为6.4万件和5.0万件。我国稀土产业上、中、下游发明活跃度基本处于40%的水平。从近两年同比增长情况来看,我国稀土产业上游开采冶炼发明专利申请公开量增长迅速,2021年和2022年分别同比增长8.5%和26.9%,是产业专利布局的热点;中游精深加工相关发明专利申请公开量增长较为平缓,2021年同比微降0.3%、2022年同比增长2.2%;下游终端应用发明专利申请公开量2021年和2022年分别出现了-2.8%和-1.7%的负增长。
图12:我国稀土产业链上中下游发明专利申请公开情况