说完美国的sintered NdFeB永磁体制造, 接下来谈谈稀土永磁体的上游:美国本土稀土原料生产够不够用?
生产sintered NdFeB永磁体 的稀土原料主要是4种: 大量的轻稀土Nd和Pr氧化物混合物 和添加的少量重稀土 Dy和Tb氧化物, 其中Nd和Pr氧化物混合物不需要进一步分离, 这里简写成NdPrO, 这4种(或叫3种也行)被称为MREO(Magnet Rare Earth Oxide,磁体稀土氧化物)。 稀土矿是否富含MREO , 就成了重要的经济和战略指标。
西方2个最大的稀土生产商美国MP和澳洲Lynas, 其稀土矿的MERO 及重稀土组成如下(数据来源中国中科院地质和地球物理所发表在ScienceDirect综述文章的附表Global rare earth elements projects: New developments and supply chains - ScienceDirect):
公司 稀土矿地点 NdPrO% 重稀土% Dy oxide% Tb oxide (%)
MP Mountain Pass/加州 12+4.3=16.3 0.49 0.046 0.061
Lynas Mount Weld/西澳 18+5=23 4 0.48 0.14
这两都是轻稀土矿, 轻稀土矿的特点是, NdPrO一般在15-25% 之间(以TREO, total rare earth oxides, 稀土氧化物总量为百分比的分母), 而没啥用途因而价格非常低廉的轻稀土Ce 和La 氧化物占了百分比大头。 轻稀土矿的另外一个特点是重稀土含量低, 一般在1% 及以下,Lynas稀土矿的4%重稀土含量算是相当高了,MP稀土矿重稀土含量尤其低, 其中 Dy 和Tb的含量就更低了。 轻稀土矿的第3个特点是含放射性元素,因此废水处理很严格,特别是在西方,这也导致新的稀土矿开采和加工许可也特别难拿。
插一段, 导致加州Mountain pass 稀土矿本世纪初第一次关闭的“钉上棺材板的铁钉”事件, 就是含放射性废水泄漏,这还是在加州与内华达州交界的人烟稀少山区。 中国同类稀土矿内蒙包头的白云鄂博, 其放射性废水和尾矿的处理简单粗暴, 直接排到低洼地形成一个大湖, 当地人称“稀土湖”, 周边农民养的羊吃附近土地的草都掉牙, 这种企业这要在西方, 是要被罚得倾家荡产, 成了律师口里的“肥羊”。
MP公司在2023年前仅生产稀土混合粗品,运往中国分离,混合粗品生产规模是4.2万吨左右,今年初已经完全停运至中国。 2022年美国国防部给了4千5百万美元资助后. MP开始更新以前封存的稀土分离设备和管道,2023底开始试产,当年生产NdPrO 200吨,2024年产出1300吨,今年2季度生产近600吨,今年产量我估计是2500吨左右。MP 自己预计在5-6个季度之后(2026年底或2027年初)达到满负荷生产,最终规模是NdPrO年产6075吨。 这个规模也符合我的估算,由公开数据经简单计算也能得到6100吨左右NdPrO这个最大产能的结论:4.2万吨稀土混合粗品x 90%(假设混合粗品含TREO90%) x 16.3%(NdPrO在 TREO中的含量)=6164吨规模。 稀土的产能规模按定义不同有2种, 一种是按TREO算,另一是按 NdPrO算, 如果按TREO算, MP 的最终规模是4万吨, 但那没有意义, 因为3万多吨是没啥价值的Ce/La,(每公斤1-2个美元), 所以MP和Lynas 这样轻稀土为主的公司, 都是按值钱的NdPrO产出规模算。
近来美国国防部对本土产NdPrO定了以当时国际市场价的一倍作为保底价(每公斤110美元)的政策,对于美国稀土行业刺激是巨大的。记得2010年左右中国对于日本实施稀土禁售,NdPrO及Dy和Tb氧化物价格彪升,也刺激当时接手Mountain Pass的那个公司投重资, 但一年后事件平息,稀土价格重回低价并长期保持在低价区域,连中国稀土生产商都赔本销售,更不用提美国公司了,这也导致Mountain Pass第2次破产清算。 美国国防部现在这个保底价政策就避免了类似局面重演, 另外,我个人估计待2年后美国本土NdPrO产量足够,十有八九会对中国产NdPrO进口加重税。
每公斤NdPrO可以产出2.5 公斤NdFeB永磁体, MP6000吨NdPrO能产出1.5万吨NdFeB永磁体, 上篇说了至2028年, 美国靠谱的NdFeB永磁体产能至少是1.5万吨, 也就是说, MP一家的NdPrO原料供应就正好配上了那时美国本土的NdFeB永磁体产能。
MP 的中重稀土商业化分离项目(一般把Sm, Eu和Gd 这靠后3种轻稀土称为中稀土, 与重稀土合在一起, 又称为SEGH或SEG+) , 已经拿到了国防部的1.5亿美元贷款来做了, 预计明年年底投产。那最重要的重稀土Dy和 Tb氧化物的理论生产规模分别是多少呢? 按6000吨NdPrO规模和成分表推算, Dy和Tb氧化物最大年产规模分别是约17吨和22吨。这点量军用是绰绰有余, 我估计这也是国防部(或战争部)给MP公司贷款来做中重稀土分离的原因, 对军用, 价格不重要, 有无才是关键。但民用远远不够, 那这么办? 让我们看看第2家, 澳洲公司Lynas。
Lynas的马来西亚厂稀土分离规模, 按NdPrO 算是年规模7500吨,2025年2季度产量是2000吨,折算下来是年产8000吨,已经超负荷生产了。目前Lynas在扩大生产规模阶段, 扩产后NdPrO总共是年规模1.2万吨, 其主要用户主要是日韩欧洲和美国。
Lynas中重稀土分离厂今年5月已经在马来西亚投产,分离能力是1500吨,这个规模应该是按SEGH分离量算的,目前已经产出重稀土Dy和 Tb氧化物, 还有Sm, Eu和Gd共5个中重稀土氧化物。 Dy和 Tb氧化物生产规模没有报道,根据Mount Weld稀土矿成分表推算, 如果按7500吨NdPrO规模计,Dy氧化物约157吨和 Tb氧化物46吨; 如果按扩产的1.2万吨NdPrO规模, 那么Dy和 Tb氧化物分别是约250吨和73吨。另外Lynas 又发现了一处富含重稀土的矿带, 所以其Dy/Tb生产规模只会多不会少。 这些Dy 和Tb 如果都供应美国市场, 应该是能满足美国本土sintered NdFeB永磁体产业需要, 但这是不可能的,因为Lynas 还要供应日韩和欧洲。
Lynas 扩产的那部分产能, 就是位于美国德州它的第2个稀土分离厂, Lynas已经在澳洲另加建一条生产线来生产稀土混合粗品,然后计划是运到美国分离厂,年规模应是NdPrO产出 4500吨(7500吨原产能+4500吨新产能=1.2万吨扩大的产能). 另外德州那里还有个中重稀土分离生产线,规模未知, 根据4500吨NdPrO规模估算, 我个人认为中重稀土分离能力大约是每年1000吨 。
Lynas德州厂是在2022年拿到美国国防部资助的, 但现在其CEO对外宣布这个项目地位变得不确定了。 首先是德州政府的监管问题,15个许可到今年3月才拿到12个,2-3年啊,环评还没有结束!这不是个案,台积电和三星在美国建芯片厂也遇到同样监管问题,说得好听是标准严格,说得坏点就是官僚拖延。第2个原因是川普关税, 德州厂的进口设备还有船运来的稀土混合粗品都要被山姆大叔收10%还是15%的进口税了(如果是从马来西亚来的设备和材料那税率就更高),Lynas为此要求国防部(现在是战争部)加钱。 现在又增加了其它原因,美国稀土生产厂家无论是上游还是下游都不同程度拿到美国政府的价格补贴,Lynas眼红了,它没有得到明确许诺,所以它说其德州项目目前是在不确定阶段,不排除要与美国政府讨价还价。 但这番折腾之后, Lynas 德州厂投产日期一拖再拖,现在工厂建设已处于停顿阶段,2026年底投产目标肯定是要延迟, 如果项目被取消也不奇怪, 设备的钱都是美国国防部出的, 留在美国不要了就算是还了美国政府资助了, 把马来西亚厂规模再扩大也是很容易的事, 反正自己的产品是不愁卖的 , 不是Lynas 求美国,而是倒过来。
Lynas公司在下游NdFeB永磁体生产方面,今年8月与南韩JK link公司签订合同,合资在Lynas马来西亚稀土分离厂附近建一座年产规模3000吨 sintered NdFeB永磁体的工厂。 上篇已经说过了,这家韩国公司动作是又快又猛,除了韩国本土已经接近完工1000吨规模工厂,又上马2个新项目。 一个就是与Lynas合作的马来西亚NdFeB工厂,另一个是在美国Georgia州的NdFeB工厂。
澳洲Lynas 目前是中国之外最大的稀土生产商,拥有高品位的稀土大矿,能分离量产各种轻重稀土,包括4种最重要的永磁体稀土(NdPrO and Dy/Tb 氧化物),如果再有NdFeB永磁体厂,它自己就有一整套从矿到磁体的供应链。 可惜Lynas没有正式上市美股,它在美国OTC市场的代号是LYSDY,但我不做OTC股票。MP股票我在今年4月初中国政府宣布稀土限制令之后就陆续买入,作为中长期投资, 估计该股在将来2年内应该是安全的。
结论是, 美国本土生产的NdPrO 足够满足其下游稀土永磁体生产商的需要了, 但重稀土生产是个大问题。 美国 Dy/Tb氧化物规模化生产现在还没有, 如果中国的限制令一直存在,美国只能依赖澳洲Lynas公司马来西亚厂以及美国自己的国防stockpile, 1-1.5年后美国本土Dy/Tb氧化物生产军用够了, 但民用远远不够, 如果Lynas在美国的中重稀土产线2-3年内投产,会缓解民用市场供应紧缺局面, 但恐怕还是不太够,还需要普及和开发类似于德国VAC公司那样无重稀土 Dy/Tb添加的 NdFeB永磁体技术,来减少Dy/Tb用量。 另一个途径是加快开发美国公司手里掌握的重稀土矿,比如,德州公司USAR的Round Top 矿,美国公司CRML手里的位于格陵兰南部Tanbreez矿,但这需要的可不止2-3年时间, 最扯皮也是最耗时间的就是当地社区的抗议反对,这可不是小事,在西方就代表民意和选票,相反一方是代表所谓国家利益供应链安全的公司,就看2者利益是怎么权衡了。
下篇会讨论美国一些没资源的稀土分离公司,以及有资源但还没有获得开采许可的稀土公司,特别是重稀土矿。