推动经济高质量发展内蒙古打好“稀土”这张牌

来源:创新内蒙古 作者: 发布时间:2019-08-09 15:25

725日上午,全区科学技术奖励大会在呼和浩特隆重举行。翻开2015-2018年自治区科技奖励公报,我们看到了内蒙古实施创新驱动发展战略的喜人成就,领略了科技工作者坚守科研初心、勇攀科学高峰的奋斗风采,见证了科技创新支撑引领内蒙古经济社会高质量发展的铿锵足印。

“创新内蒙古”推出“科技奖励”专栏,专题宣传我区在节能环保、新能源、新材料、农牧业等领域涌现出的重大创新成果。今天推出第二篇《推动经济高质量发展内蒙古打好“稀土”这张牌》。

“神舟”、“嫦娥”的一次次成功飞天,离不开钐钴永磁辐射环;

国内首台磁共振诊疗车每天能服务18位农牧民,离不开稀土永磁材料的轻量化;

普通的蔬菜大棚里,一株株蔬菜幼苗的茁壮成长,离不开稀土植物补光灯的照射;

为中俄东线天然气管道工程生产X80高钢级管线钢,更离不开稀土……

2015-2018年度的内蒙古自治区科学技术奖励公报中,稀土项目在科技奖励中可谓是硕果累累,“核磁共振成像仪用高性能钕铁硼磁体的开发”满足稀土终端产品高端化的需求;“复合式永磁室温磁制冷机的研制”成为制冷行业的一次变革;“NdFeB废料和稀土电解渣综合回收利用”为企业带来效益同时保护了环境…….

区域发展稀土领域越拓越宽

纵览4年科技奖励项目,稀土获奖项目中覆盖了稀土冶金、环境保护、新材料及产业化、高端制造领域等。

“可以说,稀土的作用无处不在。它已成为新能源、新材料、航空航天、信息、生物、军工等尖端科技领域和国防建设的重要基础材料。”中国科学院包头稀土研发中心主任池建义说。

全球储量最大的稀土矿,就在包头市的白云鄂博。包头稀土工业储量4350万吨,占我国稀土储量的83.7%,占世界储量的38.7%。过去包头稀土开发应用不足,造成了“挖土卖土”的窘境。新世纪以来,我国开始逐步限制稀土出口,加大对稀土开发利用的人力物力财力投入力度,稀土新材料制备和应用技术也因此突飞猛进。我国航天航空设备中源自稀土的核心新材料已经从“主要依赖进口”转变为“越来越多实现了国产化”。

前不久,在乌兰察布市贫困地区,一辆包头制造的国内首台磁共振诊疗车穿行在乡间小路,农牧民在家门口就能接受磁共振诊疗。这台车就是由包头稀宝博为医疗设备有限公司(以下简称稀宝博为)与互联网医疗诊治技术国家工程实验室联合研发的。

“我们的核心技术就是稀土永磁材料的轻量化。”稀宝博为总经理银建伟说,这台磁共振诊疗车体积小、重量轻、耐颠簸,还搭载了远程急救监护系统,实现了对救护患者24小时的监护和远程指导,可广泛运用于基层诊疗、应急保障、抢险救灾等。

银建伟表示:“我们的产品是单台使用稀土永磁材料最多的终端应用产品,磁性材料占永磁磁共振设备成本的60%,生产计划全部实现,年消耗高等级磁性材料1000吨以上。”

正是因稀土新材料的开发,实现了稀土终端产品高端化。

稀宝博为生产的磁共振医疗车,为了减轻车的整体重量,需要高性能的高端钕铁硼磁体,瑞科稀土冶金及功能材料国家中心完成的“核磁共振成像仪用高性能钕铁硼磁体开发”项目开发的高端钕铁硼磁体满足了这一需求,该项目获2018年度内蒙古科学技术进步三等奖。

“钕铁硼稀土永磁材料是新材料科学技术领域的特种功能材料,占整个稀土新材料应用的60%以上的份额,是现代经济与科技发展不可或缺的基础功能材料。”包头稀土研究院技术专家刘国征说。

刘国征介绍,该项目通过开发核磁共振成像仪用的高性能钕铁硼磁体,解决了核磁共振成像医疗设备磁场的稳定性随外部环境温度等变化大的问题,提高设备的图像质量和医疗诊断上的准确性。经过中试批量生产工艺稳定,与同类产品相比稳定性和一致性大幅提高,成本减低8-10%,产品性能达到国内同类产品先进水平。通过对工艺技术与装备进行了升级,产品不光应用于核磁共振成像领域,同时在新型节能家电、电驱动以及高端电子产品等领域。

像稀宝博为这样的新技术公司,在包头稀土新材料产业园还有141家。

理念创新带动技术创新,技术创新推动产业升级,包头市用创新发展做出了全新诠释。

理念创新首先体现在产业政策的深刻变革上。包头市出台《包头市关于进一步加快稀土产业发展的若干政策意见》,包头稀土高新区配套出台了《稀土高新区对稀土新材料企业给予销售奖励的实施意见》《包头稀土高新区稀土新材料生产企业更新先进设备扶持暂行办法》等政策。这些政策的集成放大,为老企业转型、新项目落地提供了重要支持和保障。

创新平台也是政府在技术创新中的必选项。通过建设专业化的区中园和基地,发挥了筑巢引凤的强大功能,分别建设了稀土高新区国家双创示范基地、稀土新材料深加工基地——上海交大包头研究院产业园、中科院包头稀土研发中心产业园,近百个项目投资落地,极大地带动了稀土产业的蓬勃发展。特别是稀土新材料深加工基地打通了制约包头市发展永磁后加工产业的瓶颈问题,延伸了产业链,实现了产业就地配套。

技术创新让稀土更好用

在现代工业中,稀土发挥重要作用。

包头稀土研究院完成的“复合式永磁室温磁制冷机的研制”项目,获得2016年度内蒙古自治区科技进步一等奖,该项目打破了目前市场常见冰箱的制冷原理。

“现在绝大部分在售冰箱采用的都是气体压缩制冷技术,这种技术在实现制冷过程中耗能大、噪音大,而磁制冷技术更具有节能、环保、静音的明显优势。”包钢(集团)公司首席专家、包头稀土研究院磁制冷工程技术研究中心团队带头人黄焦宏博士说。

黄焦宏表示,磁制冷是稀土研究院重点项目,目前已设计研制了20台永磁磁制冷冷藏柜,建成稀土基磁制冷材料产业示范线,能够批量制备稀土基磁制冷材料。项目的诞生源于制冷技术的高效环保需求。磁制冷技术利用磁热效应制冷,制冷过程中不需要气体压缩、膨胀,噪音极大降低。在节能方面,磁制冷的效率也要高于传统压缩制冷技术,这意味着相同制冷效果下,磁制冷所需电量消耗更少。

“相较于压缩机制冷,磁制冷在生态环保方面也更为‘友好’。”黄焦宏表示,通过磁制冷技术实现制冷不会产生破坏臭氧层的气体以及其他温室气体,对环境的伤害几近于无。

创新是第一动力!创新是不二选择!

荣获2015年度自治区科学进步二等奖的“NdFeB废料和稀土电解渣综合回收利用”项目的产品主要用于稀土金属电解生产。

“项目每年回收稀土废料约10000吨,从中回收稀土氧化物约3400吨,采用回收的稀土氧化物生产金属约2800吨,为企业带来经济效益约8670万元。”包头市玺骏稀土有限责任公司研发部部长赵海营介绍,项目在环境保护方面,降低了酸碱废气和分离废水对环境的污染,充分利用了钕铁硼行业的废渣泥,解决了稀土熔盐电解炉渣及废旧熔盐难分解,稀土元素收率低的问题,有利于稀土资源的二次利用和保护性开采。

作为中国稀土永磁电动汽车电机研发的奠基者,包头长安永磁电机有限公司(以下简称长安永磁)在永磁电动汽车电机研发设计上一直是行业的领跑者。

长安永磁与内蒙古科技大学共同研制完成的“稀土永磁同步电动汽车系列电机”项目,荣获2016年度内蒙古自治区科学技术进步三等奖。

“截至目前,我们已经成功为北汽福田、北汽新能源、大连华锐重工集团等厂家的新能源汽车及自动导引运输车提供永磁同步电动汽车电机1000余台,实现经济效益5000余万元。”长安永磁总经理助理苏锦智说,作为中国最早开展稀土永磁电机研发生产单位,长安永磁靠雄厚的技术实力牢牢占据了国内稀土永磁电机高端市场,并打造出“长安”永磁电机著名品牌,产品广泛应用于航空、航天、航海、兵器等国防领域和风力发电、电动汽车等高效节能领域,产品与国内外厂商同台竞技,打造了可以信赖的民族品牌。

稀土应用,也让传统钢铁产业向特种化方向发展。在包钢稀土钢板材厂热轧生产线上,正在为“一带一路”重点项目——中俄东线天然气管道工程生产X80高钢级管线钢。近年来,包钢发挥世界先进生产线优势,在转型升级上下功夫,特别是把“稀土钢”作为主攻点,高端钢材产品受到国际市场的青睐,包钢出口逆势增长,钢材出口贸易量92万多吨,同比增长12.74%,增幅居全国首位,产品出口“一带一路”沿线21个国家。

池建义见证了内蒙古稀土新材料制备技术的迅速发展,他表示:“稀土的高效利用,要从提取分离和应用研发两个方面同时入手,二者缺一不可。可喜的是,随着我国稀土元素提取分离技术逐步进入世界先进水平行列,新材料制备技术的发展同样取得了令人瞩目的成就。”

产业升级打造北方稀土产业链

包头市不断扭转“挖土卖土”粗放型资源开发模式,通过技术的引进与创新,不断构建与延伸稀土产业链。“从改变‘挖土卖土’格局到自主提取分离,从新材料制备到延伸产业链,可以说,内蒙古稀土很扎实地走好了每一步,正在形成独有的区域产业体系。在赢得国际订单、赢得业内尊重的同时,我们必须说,是创新的力量改变了这一切。”包头稀土高新区经济发展局综合科科长高扬表示。

荣获2017年度自治区科学进步一等奖的“高容量镍氢动力电池正极材料关键技术研发与应用”项目降低电极材料的制造成本是新型电极材料研发的技术关键,倍受国内外科研机构的重视。

据了解,该项目成果以“管道式合成”工艺为基础,采用“梯度共晶”--渐进化学共沉积方法,改善氢氧化镍正极材料高温大电流充放电性能的一条有效途径。该项目完成对企业经济效益、地方经济和我国能源材料的发展都将产生重要深远的影响。

随着包头昊明稀土新电源科技有限公司年产2亿安时稀土动力电池建设项目的顺利投产,“包头造”新型稀土动力电池在全国率先突破轻稀土高端应用关键核心技术,在纯电动公交车领域已走在世界前列,我国新能源纯电动公交车拥有了更强大的“中国芯”。

仅以永磁行业为例,伴随未来新能源汽车的逐步发展,预计2020年全球新能源汽车总体销量达到2000万辆,按照每辆新能源汽车的永磁材料用量2.5公斤计算,全球新能源汽车的永磁材料需求量将达到5万吨。

打铁还需自身硬。近年来,越来越多的“稀土中国制造新材料”走向世界。

具有“中华稀土第一股”美称的中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司(以下简称北方稀土)便取得了骄人的成绩。截至今年3月底,公司总资产241亿元,净资产95亿元,总市值405.9亿元。2018年,北方稀土实现营业收入139.55亿元,创历史最高,实现利润总额8.38亿元,上缴各类税金5.6亿元。

“我们主要生产经营稀土原料产品、稀土功能材料产品和稀土应用产品,现可生产各类稀土产品共11个大类、50余种,近千个规格。”北方稀土总经理李金玲介绍,经过50多年的发展,北方稀土已拥有近41家包括直属厂(分公司)、全资、控股、参股公司,分布全国10个省(市)自治区,拥有稀土冶炼、功能材料、深加工应用的完整产业链,是跨地区、跨所有制、多领域的高科技企业集团。

目前,包头形成了从稀土开采、研发、生产到贸易较为完整的产业体系,具备42万吨稀土精矿、4.5万吨永磁、2万吨抛光、0.7万吨储氢、3.5万吨催化助剂和100万吨稀土合金的产能,是全国最大的稀土原材料科研、生产基地和应用产品研发基地。

稀土的高效开发利用,正在有力促进我国的多领域产业升级,稀土永磁、稀土发光、稀土储氢、稀土抛光等稀土功能性材料在电子信息、国防军工、节能减排、绿色环保、生物工程等领域的广泛应用,实现了众多新兴战略产业的快速崛起。