航空发动机金属铼,全球储量2650吨,美国用“铼”卡中国脖子?

航空发动机金属铼,全球储量2650吨,美国用“铼”卡中国脖子?

铼的提炼过程非常复杂,成本也很高。每吨铼的价格可以达到几万美元。铼的提取通常通过钼精矿的焙烧过程,再利用氯化或电解法分离,最终得到纯度达到99.99%以上的铼,才能用于航空发动机。中国的一些企业,如成都航宇超合金,早在几年前就突破了国外的技术封锁,成功建设了单晶叶片生产线。现在,国产叶片已经开始使用回收铼,成本降低了30%,性能也追赶上了进口产品。

铼还被广泛应用于火箭发动机中。美国NASA就使用铼合金制作火箭的尾喷管,这种合金能够承受2200度的高温,且能够在高温环境下反复工作10万次而不损坏。中国的空间站也开始使用铼铱复合材料,作为防热屏材料,效果也非常好。铼不仅仅是航空发动机的配角,它在航空发动机国产化的过程中起到了至关重要的作用。

随着全球铼的需求不断增长,2023年的消费量大约为50吨,而中国占其中的16%,成为全球第二大需求国。航空业对铼的需求最大,像中国的C919大飞机,LEAP-1C发动机就需要大量的铼。而根据中国航发集团的数据显示,单台大涵道比的发动机,就需要几公斤的铼。如果铼供应出现问题,生产线就会停滞。

在技术方面,单晶铸造是铼应用的关键。通过在真空炉中使合金液体定向凝固,铼的加入可以有效防止晶体内出现枝晶。国外普惠公司长期垄断这一技术,而中国中科院金属所则表示,回收铼的技术已经成熟,能够从废旧叶片中提取出85%的铼纯度。

通过回收铼,不仅能够节省成本,还能够绕开对进口铼的依赖。铼的应用范围还在扩展,六代机的概念中,超音速巡航的叶片可能需要更高的铼含量,甚至达到20%以上。

全球的铼储量主要集中在几个国家。2025年USGS的数据显示,智利的铼储量约为1300吨,美国、俄罗斯和哈萨克斯坦的储量紧随其后,合计占全球的92%。中国的探明储量约为9%,其中安徽湛岭的铼储量在2017年发现了30吨,是一个小小的惊喜。

然而,全球铼的年产量仅有50到60吨,而中国的产量仅为2到3吨,缺口则需要通过进口来填补。智利是全球铼的主要生产国,其矿区位于安第斯山脉,铜钼矿的焙烧过程中会副产铼,大部分铼出口都流向美国。

美国虽然自己拥有一定储量的铼,但由于缺乏足够的焙烧能力,每年需要进口40吨铼,并且大部分被美国使用。而智利的矿企如Codelco,则优先与美国企业签订出口合同。俄罗斯和波兰的铼产量较小,但也被美国吸引。中国则需要通过进口市场购买铼,价格波动较大。2025年7月,铼的价格从每公斤几千美元飙升至上万,民间投资热度也因此上升。中信建投表示,由于供应紧张,中国的需求进一步推高了铼的价格。

美国的航发技术在全球领先,而铼则是其航发技术的护城河。F-35的F135发动机需要大量的铼,因此美国的军售业务也从中获利。中国的WS-20虽然推力大,但在材料方面的更新迭代较慢。美国则通过技术封锁不对外出售高纯度的铼,这迫使中国的成都航宇必须自主研发。2025年,关于突破铼技术的报道显示,中金黄金的子公司中原新材已开始生产高纯铼粉,以支持国产发动机的升级。

铼作为一种战略资源,其供应控制着全球航发产业的命脉。智利矿工的罢工就会导致全球铼供应的剧烈波动。美国智库预测,如果中国的航发行业面临铼的断供,其研发将延迟5年。哈萨克斯坦的铼矿也是由美国控制,2023年产量10吨,直接运往美国。

与稀土不同,铼并不是中国的优势资源。美国通过长期的战略布局,囤货、与盟友签订合同等手段控制了铼的供应链。2025年,全球铼的供需关系将从过剩转向紧缺,铜矿品位的下降以及铼焙烧厂的老化都会导致产量跟不上需求。智利的铼储量占全球54%,但美国仍然能够通过环保限产等手段从中钻空子。而在俄罗斯的制裁下,铼流向亚洲的量也在减少。

中国每年需要30吨铼,但国内产量仅为2吨,剩下的28吨需要通过进口来弥补。2025年预测,到2043年,中国对铼的需求将达到53吨,缺口会翻倍。不过,回收技术和铼矿的勘探进展将帮助弥补这个缺口。

安徽湛岭矿的发现,标志着中国在铼资源方面取得了重要突破。2017年,安徽湛岭矿区发现了30吨铼储量,这一发现为中国的铼资源储备提供了新的希望。中科院金属所的研究表明,通过废合金回收铼,已经实现了85%的回收率,成本大幅降低,形成了完整的产业链。

航发集团已经开始使用回收铼材料,WS-10C发动机的升级进展迅速。虽然钽钨合金正在尝试替代铼,但其耐热性能差约5%,仍然无法完全替代铼。随着量子计算和核聚变等新技术的需求增加,中国在关键金属的研究方面也在不断突破。2025年,长江中下游地区发现了新的铼矿点,最大铼储量可期。

综上所述,铼虽然稀缺,但中国的返回搜狐,查看更多

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