Редкоземельная промышленность в Китае
 | Эту статью необходимо обновить . ( январь 2021 г. ) |
Редкоземельная промышленность в Китае является крупной отраслью. Редкоземельные элементы — это группа элементов таблицы Менделеева со схожими свойствами. Редкоземельные металлы используются для производства технологий, включая электромобили (EV), ветряные турбины , бытовую электронику и другие экологически чистые энергетические технологии. [1] Редкоземельные элементы улучшают характеристики системы, когда, например, Li батареи Mn 2 O 4 . электрической клемм ими легируются катоды [2] Известно, что в некоторых электромобилях используются литий-ионные аккумуляторы . подобные [3] В автомобилях Tesla «в настоящее время используется химия литий-никель-кобальт-алюминий (NCA), в то время как химия литий-никель-марганец-кобальт (NMC) распространена во всей остальной индустрии электромобилей». «Производители автомобилей стремятся уменьшить зависимость от редкоземельных металлов, которые, как и кобальт , страдают от высокой концентрации поставок и непредсказуемости цен, при этом Китай удерживает фактическую глобальную монополию в первичной поставке и переработке». [4] Ведущий производитель аккумуляторов Samsung SDI использует эту технологию для аккумуляторов для своих телефонов и портативных компьютеров. [5]
Эти элементы также важны для национальных правительств, поскольку они используются в оборонной промышленности. [6] Двадцать процентов потребностей в редкоземельных элементах приходится на использование в качестве постоянных магнитов. [6] Постоянные магниты могут использоваться для различных целей, в том числе в качестве основных компонентов систем вооружения и высокопроизводительных самолетов. [6]
Редкоземельные элементы встречаются в различных минералах, таких как монацит и бастназит . [7] Они рассеяны в низких концентрациях, и их добыча из руды обходится дорого. [8] Основные запасы в мире существуют в Китае, Калифорнии (США), Индии, Бразилии, Австралии, Южной Африке и Малайзии. [7] Однако на долю Китая приходится более 95 процентов мирового производства редкоземельных элементов. [9] Таким образом, контроль над этими элементами ставит Китай в сильную позицию.
По оценкам, в мире имеется 99 миллионов тонн запасов редкоземельных элементов. [10] Запасы Китая оцениваются в 36 миллионов тонн или примерно 30 процентов от общих мировых запасов. [10]
История
[ редактировать ]В 1927 году были открыты редкоземельные элементы, а мелкомасштабное производство концентратов началось уже в 1958 году, но правительство не интересовалось крупномасштабным потенциалом этих элементов до 1980-х и 90-х годов. [9]
В Китае Сюй Гуансян считается отцом-основателем китайской редкоземельной промышленности. Пионер исследований редкоземельных металлов, Сюй Гуансян вернулся в Пекинский университет в Китае после окончания Колумбийского университета. [7] В 1980 году он стал членом Китайской академии наук. [11] Несколько лет спустя Сюй создал Государственную ключевую лабораторию химии и применения редкоземельных материалов для исследования этих элементов. [7] Сюй впоследствии занял влиятельные позиции в научном сообществе, например, директор Национального фонда естественных наук Китая, председатель Китайского химического общества и вице-председатель Китайского общества редких земель. [11] Позже, в 2000-х годах, Сюй также оказал влияние, посоветовав правительству принять экспортные квоты, поскольку он видел потенциал редкоземельных металлов в технологическом секторе и хотел сохранить эти драгоценные ресурсы в Китае. [12]
Кроме того, в 1980 году было создано Китайское общество редких земель, а всего пять лет спустя они основали Китайский информационный центр редких земель (CREIC). [7]
Правительственная поддержка увеличилась в 1986 году благодаря программе, известной как Программа 863 , которая призывает к развитию страны посредством технологического прорыва и расширения исследований для продвижения страны вперед в экономическом и стратегическом плане. [13] Другая важная программа — Программа 973 — была создана как программа фундаментальных исследований с целью использования науки для развития редкоземельной промышленности. [13] За это время правительство вложило средства в ресурсы и знания, которые были необходимы для создания отрасли.
Другой формой государственной поддержки было поощрение китайских компаний, производящих редкоземельные элементы, к партнерству с предприятиями редкоземельной промышленности из других стран. [7] В 1979 году японская компания Inoue Japax Research работала с Китаем над исследованием, касающимся анализа руды, ее обогащения и применения продуктов. [7] В 1989 году компания Ke Ning Da Industry из Нинбо, Китай, заключила партнерское соглашение с американской фирмой Tredas International, чтобы произвести 40 тонн магнитов. [7] Позже китайская сеть редкоземельных металлов расширилась и включила отношения с Канадой и другими странами Запада. [7] В ходе этих проектов китайское правительство выделило больше денег на новые предприятия, а отрасль также получила новые технологии от своих партнеров, которые вывели Китай на передовые позиции в производстве редкоземельных элементов.
В 2002 году центральное правительство Китая продвинуло реструктуризацию отечественной редкоземельной промышленности, создав две государственные группы China Northern Rare Earth Group Company и China Southern Rare Earth Group Company . [14] Во многом это не удалось из-за противодействия со стороны влиятельных местных властей и местных производителей. [14] Жесткая конкуренция в местном секторе привела к низкой рентабельности и неэффективности. Это заставило производителей консолидироваться и объединиться в более крупные компании ради выживания. [14] Таким образом, рыночные силы достигли того, чего централизованному планированию не удалось .
Поскольку цены на редкоземельные элементы выросли из-за ограничения экспорта, множество незаконных рудников, чтобы получить выгоду от торговли. организованные преступники разработали [15] Контрабанда организованными преступными группировками наносит ущерб китайской редкоземельной промышленности, поскольку она быстро истощает ресурсы, снижает цены и вызывает проблемы с поставками для местных производителей. [16] По оценкам, треть экспорта или 20 000 тонн в 2008 году была незаконно вывезена из Китая. [16]
Говорят, что Китай содержит 36 процентов залежей редкоземельных металлов в мире. [17]
Из-за китайских экспортных ограничений и сильной зависимости зарубежных стран от китайских источников продолжаются усилия по возобновлению производства редкоземельных элементов в других странах и оказанию давления на страны с интенсивной промышленностью, такие как Япония, с целью поиска источников редкоземельных металлов в других странах. [18] Некитайскими компаниями, которые выиграют от возросшего спроса, являются Lynas Corporation и Alkane Resources из Австралии . [18] Шахта Маунтин-Пасс в Калифорнии , закрытая с 2002 года из-за жесткой конкуренции со стороны Китая, будет перезапущена компанией Molycorp . [19]
Сообщалось, что китайские власти создадут отраслевую группу под названием Китайская ассоциация производителей редкоземельных металлов для коллективной координации цен с иностранными покупателями. [20] [21] Ван Цайфэн станет главой этой отраслевой группы, официальное создание которой ожидается в мае 2011 года. [20] [22]
Исследовать
[ редактировать ]В Китае есть два государственных исследовательских центра, которые проводят специализированные исследования редкоземельных элементов. [23] Это ключевая государственная лаборатория химии и применения редкоземельных материалов, связанная с Пекинским университетом. [23] и ключевая государственная лаборатория по использованию редкоземельных ресурсов, расположенная в Чанчуне, Цзилинь . провинция [23]
В китайской редкоземельной промышленности также есть два журнала, в которых публикуются исследования редкоземельных минералов. [23] Это журнал редких земель и журнал информации о редких землях Китая (CREI). [23] Эти журналы издаются Китайским обществом редких земель, основанным в 1980 году китайскими исследователями редких земель. [23]
Споры и политические последствия
[ редактировать ]С 2000 по 2009 год производство редкоземельных элементов в Китае увеличилось на 77 процентов до 129 000 тонн, в то время как производство из других запасов упало примерно до 3 000 тонн. [9] Крупные горнодобывающие компании США, такие как Molycorp, закрылись из-за сочетания изобилия редкоземельных металлов в Китае и его производственных мощностей, стоимости рабочей силы и строгих экологических норм в эпоху Никсона. [7] С уменьшением количества конкурентов контроль Китая над этими элементами дал ему большую власть в распределении этих товаров. В 1990 году правительство объявило эти элементы защищенным и стратегическим товаром. [9] Это решение оказало существенное влияние на зарубежную промышленность, сотрудничавшую с Китаем. Иностранные инвесторы больше не могли работать с редкоземельными элементами, кроме как в партнерстве с китайскими фирмами. [9] Государственная комиссия по развитию и планированию получила власть, поскольку все проекты нуждались в их одобрении. [9] Для горняков вводились квоты на добычу, и зачастую квоты превышались из-за незаконной добычи людьми, не имевшими лицензий. [9]
Китайское правительство также смогло использовать эти редкоземельные элементы как средство осуществления власти над другими странами. [24] Поскольку уровень производства достиг рекордного уровня, а Китай объявил редкоземельные элементы под защитой, правительство ввело жесткие правила экспорта. В настоящее время Министерство торговли отвечает за установление квот для отечественных производителей и иностранных совместных предприятий. [9] В 2015 году 20 избранных отечественных производителей могли экспортировать элементы, а экспортная квота составила 35 000 тонн в общей сложности как для отечественных производителей, так и для совместных предприятий. [9] Эти снижающиеся цифры встревожили другие страны, поскольку они зависят от Китая в поставках редкоземельных элементов. Если Китай прекратит экспорт, последствия для технологического сектора будут катастрофическими. Это произошло временно в 2010 году, когда у китайцев возникла напряженность в отношениях с Японией из-за морского спора. [7] Они прекратили весь свой экспорт в Японию, а также сократили его с 40 до 30 процентов. [7] Китай продемонстрировал миру, что он будет использовать эту тактику как необходимое средство принуждения. В ответ США и Япония обратились во Всемирную торговую организацию с призывом сократить практику, обеспечивающую монополию на редкоземельные элементы, и прекратить оказывать давление на другие страны с целью переместить свои рабочие места в Китай. [7] Призывы не привели к существенным изменениям в том, как китайское правительство сегодня контролирует эти элементы.
Редкоземельная промышленность Китая сегодня имеет большое значение для Соединенных Штатов и остального мира из-за растущего спроса на технологическую продукцию. Переход Tesla на магнитный двигатель для своего автомобиля Model 3 Long Range приведет к резкому увеличению продаж неодима. [25] Из-за экспортной квоты цены на редкоземельные элементы растут. Текущая стоимость 1 килограмма неодима составляет 70 долларов США. [25] Однако ожидается, что он увеличится, поскольку 3300 из 31 700 тонн мировых потребностей не были удовлетворены в 2017 году, и подсчитано, что к 2019 году спрос увеличится примерно до 39 000 тонн. [25] Таким образом, странам придется найти способы сократить использование редкоземельных элементов, добывать их самостоятельно или платить постоянно растущую цену.
Кроме того, политические отношения играют важную роль в распределении этих товаров. В 2018 году президент США Дональд Трамп предложил ввести тарифы на технологическую продукцию, импортируемую из Китая. [26] В результате Китай немедленно ответил пошлинами на американские товары. [26] Если бы китайцы ввели санкции против этих элементов, как это произошло с Японией в 2010 году, технологическому сектору США был бы нанесен серьезный ущерб. Американские компании, такие как Apple и Boeing, получают материалы и рабочую силу из Китая, и значительная часть их прибыли поступает с обширного китайского рынка. [26]
Крупнейшие фирмы и организации
[ редактировать ]В китайской редкоземельной промышленности доминируют местные государственные предприятия , частные фирмы и государственные фирмы с централизованной собственностью.
В северном Китае в редкоземельной промышленности доминирует компания Внутренней Монголии Baotou Steel Rare-Earth Hi-Tech Company . На юге Китая компания China Minmetals доминирующим игроком в регионе является . Другие крупные игроки включают в себя Aluminium Corporation of China Limited и China Non-Ferrous Metal Mining .
Китай объявил о создании нового конгломерата China Rare-Earths Group, созданного в результате слияния компаний и дочерних компаний, включая China Minmetals , Aluminium Corporation of China Limited , Ganzhou Rare Earth Group и других. [27]
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]США прекратили добычу полезных ископаемых отчасти из-за огромного загрязнения окружающей среды в результате добычи этих редкоземельных элементов. Однако, будучи основным производителем в мире, Китай не дрогнул, а, скорее, увеличил уровень производства. Крупнейшие города, в которых добывались редкоземельные элементы, — Шаньдун, Внутренняя Монголия, Сычуань, Цзянси, Гуандун, Фуцзянь, Хунань и Гуанси. [6] Это нанесло серьезный ущерб деревням, окружающим заводы.
Сточные воды заводов сбрасывались в близлежащие пруды и реки. [28] По словам жителя Баян Обо, крупного производственного центра: «До того, как были построены заводы, здесь, насколько хватало глаз, были просто поля. На месте этой радиоактивной грязи росли арбузы, баклажаны и помидоры. ". [28] А в 1980-е годы «растения плохо росли. Они нормально цвели, но иногда плодов не было, или они были маленькими или ужасно пахли». [28] Из деревень возле Баян-Обо многие фермеры уехали, потому что урожай и домашний скот не смогли выжить, а у оставшихся фермеров возникли проблемы со здоровьем. [28]
Причина, по которой добыча редкоземельных металлов настолько вредна, заключается в низкой концентрации элементов в сырых рудах. [28] Поэтому фабрики должны использовать различные методы разделения и очистки, такие как кислотные ванны и выщелачивание , которые наносят ущерб окружающей среде. [28] Основными загрязняющими веществами были выбросы HF, H 2 SO 4 , SO 2 и NH 3 . [29]
См. также
[ редактировать ]- Промышленность передовых материалов в Китае
- Наука и технологии в Китае
- Программа 863
- Торговый спор по редкоземельным металлам
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Китай может не выдать новую квоту на экспорт редкоземельных металлов в 2011 году: доклад» . Рейтер . 31 декабря 2010 г.
- ^ Рам, Пура; Горен, Аттила; Фердов, Станислав; Сильва, Мария М.; Сингхал, Рахул; Коста, Карлос М.; Шарма, Ракеш К.; Лансерос-Мендес, Сененчу (2016). «Улучшение характеристик катодов LiMn2O4, легированных редкоземельными элементами, для литий-ионных аккумуляторов». Новый химический журнал . 40 (7): 6244–6252. дои : 10.1039/C6NJ00198J .
- ^ Иклодин, К.; Варга, Б.; Бернете, Н.; Цимердин, Д.; Юрчиш, Б. (2017). «Сравнение различных типов аккумуляторов для электромобилей» . Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия . 252 (1): 012058. Бибкод : 2017MS&E..252a2058I . дои : 10.1088/1757-899X/252/1/012058 .
- ^ ДЖОНСОН, СКОТТ К. (24 сентября 2020 г.). «Вот что Tesla будет вставлять в свои новые батареи» . WIRED Медиа-группа Condé Nast. Арс Техника.
- ^ Джамасми, Сесилия (3 мая 2019 г.). «Tesla предупреждает о грядущей нехватке полезных ископаемых в батареях» . Ледниковая Медиа Группа. майнинг.com.
- ^ Перейти обратно: а б с д Медейрос, Карлос Агиар Де; Требат, Николас М.; Медейрос, Карлос Агиар Де; Требат, Николас М. (июль 2017 г.). «Преобразование природных ресурсов в промышленное преимущество: на примере редкоземельной промышленности Китая» . Бразильский журнал политической экономии . 37 (3): 504–526. дои : 10.1590/0101-31572017v37n03a03 . ISSN 0101-3157 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Голдман, Джоан Абель (апрель 2014 г.). «Индустрия редкоземельных металлов в США: ее рост и упадок». Журнал истории политики . 26 (2): 139–166. дои : 10.1017/s0898030614000013 . ISSN 0898-0306 . S2CID 154319330 .
- ^ «Редкоземельные элементы (РЗЭ)» . globalsecurity.org .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Цзе, Пуй-Кван. «Серия отчетов Геологической службы США за 2011–1042 годы: редкоземельная промышленность Китая» . pubs.usgs.gov . Проверено 4 апреля 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Анил Дас (7 января 2011 г.). «2011 год ознаменовался отчаянным поиском редкоземельных минералов» . Интернэшнл Бизнес Таймс .
- ^ Перейти обратно: а б Мэйхэ, Чен «Сюй Гуансян» . Тхун Шанхайский университет Цзяо
- ^ Линг, Синь. «Сюй Гуансян: отец китайской химии редких земель» (PDF) . 23 . Китайская академия наук.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б Синди Херст (март 2010 г.). «Промышленность редкоземельных элементов Китая: чему может научиться Запад?» (PDF) . Институт анализа глобальной безопасности (IAGS) .
- ^ Перейти обратно: а б с «Промышленность редкоземельных элементов (РЗЭ)» . globalsecurity.org .
- ^ Кейт Брэдшер (29 декабря 2010 г.). «В Китае незаконные рудники редкоземельных металлов сталкиваются с суровыми мерами» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Перейти обратно: а б «Ключевой фактор контрабанды в действиях Китая по редкоземельным элементам» . Королевское химическое общество . 29 октября 2010 г.
- ^ Сюзанна Гольденберг (26 декабря 2010 г.). «Рудник редкоземельных металлов является ключом к контролю США над будущим высоких технологий: получено разрешение на возобновление деятельности, что может иметь решающее значение в борьбе с мертвой хваткой Китая на рынке» . Хранитель . Лондон.
- ^ Перейти обратно: а б Николя Перпитч (31 декабря 2010 г.). «Западная Австралия видит золотое дно в шаге Китая» . Австралиец .
- ^ Сюзанна Гольденберг (1 января 2011 г.). «США копают глубоко, чтобы обеспечить технологии будущего» . smh.com.au.
- ^ Перейти обратно: а б «Китай создает группу по производству редкоземельных металлов» . chinapost.com.tw . 29 декабря 2010 г.
- ^ Луо (28 декабря 2010 г.). «Китай создаст группу по производству редкоземельных металлов» . CRIENGLISH.com . Архивировано из оригинала 30 декабря 2010 года.
- ^ «Китай создает группу по производству редкоземельных металлов» . www.industryweek.com . 28 декабря 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Синди А. Херст. «Китайский туз в рукаве: редкоземельные элементы» . Издательство Национального университета обороны.
- ^ Тракимавичюс, Лукас (25 февраля 2021 г.). «ЕС и США изучают новые источники редкоземельных минералов, если Китай ограничит экспорт» . Энергетический пост . Проверено 25 февраля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Смена электродвигателя Tesla подстегнет спрос на редкоземельный неодим» . НАС . Проверено 4 апреля 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Торговая война с Китаем может нанести наибольший ущерб американскому бизнесу» . Проверено 4 апреля 2018 г.
- ^ «Китай закрепляет доминирование в области редкоземельных металлов новым мировым гигантом» . Новости Блумберга . 22 декабря 2021 г. Проверено 24 декабря 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Бонтрон, Сесиль (7 августа 2012 г.). «Добыча редкоземельных элементов в Китае обходится местным деревням очень дорого» . Хранитель . Проверено 4 апреля 2018 г.
- ^ Ли, Джейсон С.К.; Вэнь, Цзунго (1 октября 2017 г.). «Редкие земли от рудников до металлов: сравнение воздействия на окружающую среду основных производств Китая» . Журнал промышленной экологии . 21 (5): 1277–1290. дои : 10.1111/jiec.12491 . ISSN 1530-9290 . S2CID 157641598 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Китайское общество редких земель (CSRE) (на английском и китайском языках)
- Новости о редкоземельной промышленности в Китае