稀散元素礦產在戰略性新興產業中主要應用于新材料產業、新能源產業、新一代信息技術和高端裝備制造業4個一級產業,細分為5個方向下的近10個子方向,涉及30余種重要產品。其中,新材料產業是應用最多的領域,占比高達93.38%。此外,由于金屬用途的差異性,不同金屬在戰略性新興產業的消費占比也差別較大,如錸雖然在戰略性新興產業中消費的絕對量不大,但其在戰略性新興產業的消費占比卻高達85%,而鎘的消費雖然超過2000t,但占比僅有27.2%(見圖3)。下面一起來看看稀散元素礦產在戰略性新興產業的消費現狀:

圖3 不同稀散元素礦產的戰略性新興產業消費占比
一、鍺礦
鍺化學性質穩定,廣泛應用于半導體、光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、超導材料等領域,是一種重要的戰略礦產資源。2020年,鍺在戰略性新興產業中的消費量為57.72t,占當年消費總量的37%。在戰略性新興產業中,鍺主要應用于新一代信息技術、新材料2個一級產業,涉及3個二級產業、3個三級產業(見圖4)。鍺在3個二級產業的應用如下。

(1)電子核心產業。鍺主要應用于高儲能和關鍵電子材料制造領域,重點產品為硅材料。2020年,鍺在該類產品的消費量為23.4t,占當年消費總量的15%。
(2)先進有色金屬材料。鍺主要應用于高純金屬制造領域,重點產品高純、超純鍺。2020年,鍺在該類產品的消費量為18.72t,占當年消費總量的12%。
(3)先進無機非金屬材料。鍺主要用于人工晶體制造領域,重點產品包括區熔鍺、單晶鍺片等。2020年,鍺在該類產品的消費量為15.6t,占當年消費總量的10%。
二、鎵礦
鎵作為重要的半導體材料,廣泛地應用于無線電通訊、光纖通信、汽車雷達、LED照明等領域。2020年,鎵在戰略性新興產業中的消費量為207.36t,占當年消費總量的72%。在戰略性新興產業中,鎵主要應用于新材料產業、新能源產業2個一級產業,涉及2個二級產業、3個三級產業(見圖5)。鎵在2個二級產業中的應用如下。
(1)先進無機非金屬材料。鎵主要應用于半導體晶體制造、其他礦物功能材料制造,重點產品包括砷化鎵單晶片、砷化鎵外延片等。2020年,鎵在該類產品的消費量為192.96t,占當年消費總量的67%。
(2)太陽能產業。鎵主要應用于太陽能設備和生產裝備制造領域,重點產品為薄膜鎵吸收層。2020年,鎵在該類產品的消費量為14.4t,占當年消費總量的5%。
三、銦礦
銦具有優良的光滲透性和導電性,是生產ITO靶材、LED和太陽能CIGS薄膜的重要原材料,廣泛應用于戰略性新興產業中。2020年,銦在戰略性新興產業中的消費量為329t,占當年消費總量的95%。在戰略性新興產業中,銦主要應用于新材料產業、新能源產業2個一級產業,涉及3個二級產業、8個三級產業(見圖6)。銦在3個二級產業的應用如下。
(1)先進有色金屬材料。銦主要應用于鋁及鋁合金制造領域、稀有金屬材料制造等,重點產品包括ITO靶材、Al-In合金等。2020年,銦在該類產品的消費量為270.66t,占當年消費總量的78%。
(2)先進無機非金屬材料。銦主要用于人工晶體制造領域,重點產品包括磷化銦單晶和單晶片。2020年,銦在該類產品的消費量為38.17t,占當年消費總量的11%。
(3)太陽能產業。主要用于太陽能設備和生產裝備制造領域,重點產品為光伏薄膜。2020年,銦在該類產品的消費量為20.82t,占當年消費總量的6%。
四、錸礦
錸具有催化、耐高溫和耐腐蝕等優良特性,主要用于催化劑、高溫合金等領域。2020年,錸在戰略性新興產業中的消費量為6.8t,占當年消費總量的85%。在戰略性新興產業中,錸主要應用于高端裝備制造業、新材料產業2個一級產業,涉及2個二級產業、3個三級產業(見圖7)。錸在3個二級產業中的應用如下。

(1)航空裝備產業。錸主要應用于其他航空裝備制造及相關服務領域,重點產品包括航空發動機整機及零部件等。2020年,錸在該類產品的消費量為4t,占當年消費總量的50%。
(2)先進有色金屬材料。錸主要應用于其他有色金屬材料制造領域,重點產品包括高純、超純錸、高溫合金、稀有金屬防護涂層材料等。2020年,錸在該類產品的消費量為2.8t,占當年消費總量的35%。
五、碲礦
碲廣泛應用于冶金領域添加劑制造,高純碲制成合金、靶材、半導體、制冷材料等。2020年,碲在戰略性新興產業中的消費量為112.14t,占當年消費總量的42%。在戰略性新興產業中,碲主要應用于新材料產業、新能源產業2個一級產業,涉及3個二級產業、5個三級產業(見圖8)。碲在3個二級產業中的應用如下。

(1)先進有色金屬材料。碲主要應用于銅及銅合金制造、其他有色金屬材料制造領域,重點產品包括鉍硅碲系無鉛易切削型銅合金、碲鋅鎘靶等。2020年,碲在該類產品的消費量為61.41t,占當年消費總量的23%。
(2)先進無機非金屬材料。碲主要應用于人工晶體制造、礦物功能材料制造領域,重點產品包括碲化鎘晶體和單晶片、聲光晶體等。2020年,碲在該類產品的消費量為32.04t,占當年消費總量的12%。
(3)太陽能產業。碲主要應用于太陽能材料制造領域,重點產品包括碲化鎘等。2020年,碲在該類產品的消費量為18.69t,占當年消費總量的7%。
六、鉈礦
鉈被廣泛用于軍工、化工、冶金、通訊等領域,在光導纖維、催化劑和超導材料等方面具有潛在應用價值。2020年,鉈在戰略性新興產業中的消費量為0.23t,占當年消費總量的32%。在戰略性新興產業中,鉈主要應用于新材料產業,涉及1個二級產業、1個三級產業(見圖9)。鉈在1個二級產業中的應用如下。
先進無機非金屬材料。鉈主要應用于人工晶體制造領域,重點產品包括閃爍晶體(包括CdWO4、BGO、NaITl()等。2020年,鉈在該類產品的消費量為0.23t,占當年消費總量的32%。
七、鎘礦
鎘廣泛應用于合金制造等行業,鎘的化合物廣泛用于制造顏料、塑料穩定劑、熒光粉等。2020年,鎘在戰略性新興產業中的消費量為2353t,占當年消費總量的27.2%。在戰略性新興產業中,鎘主要應用于新材料產業、新能源產業2個一級產業,涉及3個二級產業、5個三級產業(見圖10)。鎘在3個二級產業中的應用如下。

(1)先進有色金屬材料。鎘主要應用稀有金屬材料制造、其他有色金屬材料制造領域,重點產品包括高品質銦加工材、碲鋅鎘靶等。2020年,鎘在該類產品的消費量為1297.80t,占當年消費總量的15%。
(2)先進無機非金屬材料。鎘主要應用于人工晶體制造、礦物功能材料制造領域,重點產品包括碲化鎘晶體和單晶片、閃爍晶體、高純碲化鎘等。2020年,鎘在該類產品的消費量為1038.24t,占當年消費總量的12%。
(3)太陽能產業。鎘主要應用于太陽能材料制造領域,重點產品包括碲化鎘等。2020年,鎘在該類產品的消費量為18.69t,占當年消費總量的0.2%。
八、硒礦
硒是一種非金屬元素,可以用作光敏材料、電解錳行業催化劑等動物體必需的營養元素。2020年,硒在戰略性新興產業中的消費量為696.64t,占當年消費總量的28%。在戰略性新興產業中,硒主要應用于新材料產業、新能源產業2個一級產業,涉及2個二級產業、2個三級產業(見圖11)。硒在2個二級產業中的應用如下。

(1)先進無機非金屬材料。硒主要應用于礦物功能材料制造領域,重點產品包括高純硒,高純硒化鎵等。2020年,硒在該類產品的消費量為547.36t,占當年消費總量的22%。
(2)太陽能產業。硒主要應用于太陽能設備和生產裝備制造領域,重點產品包括薄膜硒吸收層共蒸發鍍膜設備等。2020年,硒在該類產品的消費量為149.28t,占當年消費總量的6%。
根據以上分析,2020年,稀散元素礦產在戰略性新興產業中的消費總量為3762.89t(金屬量),占當年總消費量的30.82%,其中,鍺為57.72t、鎵為207.36t、銦為329t、錸為6.8t、碲為112.14t、鉈為0.23t、鎘為2353t、硒為696.64t。(作者:車東,張照志,潘昭帥,邢恩袁)