头图｜视觉中国
如果说美国对中国“卡脖子”的核心武器是芯片，那中国最能卡美国脖子的武器一定非稀土莫属。
在2015年之前的A股市场上，稀土行业就是一个弹性很大的行业。但2015年之后，稀土行业连续几年都不太景气，直到2020年才再次爆发，核心公司一年翻了五六倍，表现完全不输锂电池等明星板块。稀土行业究竟发生了什么变化？这种表现能否持续？
一、稀土的行业逻辑
所谓稀土，其实不是一种元素，而是镧、钕、镝等很多种元素的总称。
在A股的行业分类中，稀土属于有色金属大行业下的稀有金属行业。稀有金属包括很多大家熟悉的元素，比如锂、钨、镍、钴、锡等，而稀土指的是除此之外的一些更稀缺的元素，可以说是稀有中的稀有。
其实稀土元素在地壳中的储量并不少，主要是开采比较困难。三个原因：
一是大部分矿床根本没法开采；二是稀土矿物通常没法直接开采，而是在开采其他矿产品的时候以副产品的形式开采出来，比如从铁矿石的加工中就可以回收稀土；三是稀土矿的成分复杂，经常会产生铀、钍等天然放射性元素，很容易导致环境污染和安全问题，所以开采的流程很复杂、成本也比较高。
从需求端来看，稀土之所以能够成为一种卡脖子的资源，是因为其下游应用极其广泛，而且极具成长性。稀土特殊的原子结构使其具备无可取代的磁、光、电、热等性能，在众多关键性的工业领域都有重要应用，被誉为“工业制造的黄金”、“新材料之母”、“工业维生素”等。
具体来看，稀土下游应用主要分为五类：
一是稀土磁性材料，主要是稀土永磁，永磁对应的是软磁，指的是去掉外磁场后仍然具有磁性的一种高级材料。稀土永磁材料主要应用在汽车、摩托车、风电、家电、军工、航空航天等领域各类电机以及消费类电子设备当中；
二是稀土催化材料，主要应用于机动车尾气、废气净化、石油裂解催化等；三是稀土储氢材料，主要是用来制作镍氢电池；四是稀土发光材料，主要应用于照明、显示、放射医学影像等；五是稀土抛光材料，主要应用于水晶水钻、眼镜片、平板玻璃、半导体元件、液晶显示屏等。
在众多应用当中，稀土永磁材料是最主要的应用领域。根据稀土工业协会的统计，2021年稀土永磁的应用占比接近70%，其次是抛光材料，约占11%，其他的都不到10%。从增长速度来看，磁性材料、抛光、储氢和石油催化裂解增速较快，2021年的增速都在10%以上。从增量来看，磁性材料占比最高，2015-2021年的增量占比达到55%。
稀土永磁材料可以分为三种：铁氧体、钐钴永磁和钕铁硼。
其中，钕铁硼（NdFeB）是目前最常用的第三代稀土永磁材料。从名字就可以看出，它的主要成分为稀土（Re）、铁（Fe）、硼（B），其中稀土钕（Nd）可以用镨（Pr）、镝（Dy）等其他稀土金属代替，铁也可以被钴（Co）、铝（Al）等其他金属代替，组成不同性能的材料；铁氧体主要用于扬声器、玩具、电扇等消费电子；钐钴永磁主要用于军工、航空航天领域，而最重要的钕铁硼主要用于汽车等领域的各种永磁电机、风力发电、新能源汽车、节能电梯、电子助力转向系统（EPS）等。
二、促使稀土需求爆发的四大产业趋势
稀土的主要应用就是稀土永磁材料（占比近70%），稀土永磁材料的主要应用就是电机（占比超60%），而电机的主要应用场景就是所有涉及到机械能和电能转换的地方，包括新能源汽车、传统汽车、风电、消费电子（空调等）、工业机器人等。
这样的需求结构恰恰顺应了目前最核心的几个产业趋势，稀土产业的需求全面爆发。
第一个趋势是电气化和智能化，原来不用电的现在更多的用电。
越来越多的终端开始使用电力作为能源，这个过程中涉及到电能转换就要用到稀土永磁材料。比如爆发式增长的新能源汽车，驱动电机就是其三大核心部件之一，而绝大部分新能源汽车采用的都是永磁驱动电机。
根据第一电动的数据，2021年国内97.6%的新能源汽车搭载了永磁电机，单台永磁电机需要钕铁硼1-10kg，在驱动电机中的成本占比约为30%。华金证券按照单台永磁电机平均耗用钕铁硼5kg、90%的永磁同步电机渗透率计算，预计2025年单是国内新能源汽车磁体用量就能达到4.8万吨，这相当于2020年的8 倍。
进一步看，电气化又必然会带动智能化的普及，随着电子技术的不断升级，越来越多的电气化终端开始智能化升级，比如智能汽车、变频空调等，这些都要用到稀土永磁材料。
第二个趋势是碳中和与新能源，风电的发展要用到稀土材料。
电气化的结果是电力消耗不断增长，而电力是最主要的碳排放来源，所以电气化的同时必须发展新能源，减少碳排放。目前，全球主要国家都已经提出碳中和目标，我们国家要在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。
为了完成这个目标，除了要在终端推进电动汽车对传统燃油车的替代之外，更重要的是让电动车用的电更清洁，这就要改变上游发电环节以煤电为主的结构，大力发展清洁新能源，其中风电是最重要的增量之一。而风电涉及到把风能转换成机械能再转换成电能，现在主流的直驱和半直驱型交流永磁同步电机都要用到钕铁硼等稀土永磁材料，所以也产生了更多对稀土材料的需求。
第三个趋势是碳中和与节能减排。
除了上游的清洁电力替代，还需要让终端的电力设备更节能，而高性能的稀土永磁材料可以让电机有效节能，这几乎可以把所有使用电机的行业重新升级一遍。
最大的一块是工业电机。2020年中国工业电机产量达32334.1万千瓦，电机保有量约40亿千瓦，总耗电量约4.8万亿千瓦时，占全社会总用电量的64%，约占工业用电的75%。而稀土永磁电机是电机节能最有效的技术路线，能够有效降低电磁能、热能、机械能的损耗，比传统电机效率大约高3-5%。根据华金证券的测算，工业领域电机能效提升2%，就能节省相当于一个三峡一年的发电量。
除了工业电机，还有一些生活领域的电机也存在节能改造的空间。比如节能电梯，电梯是高层建筑最大能耗设备之一，而其中作为电梯驱动部件的曳引机能耗占到电梯耗电量的80%以上。
据中国电梯协会和华金证券的测算估计，我国平均每部电梯每天耗电量约40kWh，约占整个建筑能耗的5%。而稀土永磁钕铁硼的电梯曳引机，不仅体积小、低噪音、安全可靠，而且还可以显著降低能耗。采用永磁同步曳引机技术的节能电梯可比普通电梯节能25%。伴随着碳中和战略的推进，这些需求也在不断增长。
第四个趋势是工业4.0和制造业升级。
随着劳动力成本的上升和技术的进步，机器人对人工的替代正在加速。在工业4.0时代，高端制造领域的工业机器人占比将不断提升。而稀土永磁是机器人核心零部件伺服电机的核心材料，而且这种电机对功率质量比、扭矩惯量比等性能要求较高，高性能的钕铁硼永磁材料更适合。
根据华金证券的研究，一套工业机器人的单个手臂需要配备一个减速器和伺服电机，整体需要配备4-6个减速器/伺服电机和1套控制系统，按照单台工业机器人耗用钕铁硼25公斤估算，预计到2025年全球工业机器人耗用钕铁硼就能达到2.6万吨左右，这也是一个巨大的增量。
显然，需求端的情况还是比较乐观的，但这还不足以完全解释稀土产业的崛起，下篇将继续分析供给端的情况以及机构在稀土行业的配置逻辑。
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