成果简介

 随着全球对电动车、风机等低碳技术的需求不断增长，稀土镝（dī, dysprosium, Dy）作为其中不可或缺的永磁材料的关键元素，受到了越来越多的关注。RISE研究团队联合丹麦奥胡斯大学、丹麦格兰富(Grundfos)公司，对1988-2021年间全球及中国、美国、欧盟、日本等主要经济体社会经济系统中的镝元素进行了追踪，对镝元素的地区分布、行业分布、供需格局、贸易流动、回收潜力进行了重点刻画及分析。

 相关工作以Tracing the multiregional evolution of the global dysprosium demand-supply chain为题发表在国际学术期刊Resources Conservation & Recycling上。 

 研究结论

图1. 1988-2021年全球及区域镝元素流动图谱

 研究发现，1988-2021年间，全球共开采了38580吨镝（金属当量），其中中国贡献了87%，其他商业必需品如镝精矿、初级产品、中间产品和最终产品分别占总开采量的71%、67%、58%和57%。全球镝的主要供应地区是中国，占全球产量的87%，中国同时是全球镝循环中最主要的贸易国和消费国。日本则在含镝产品的进口方面居于世界领先地位，特别是在内燃机车辆、自动化产品和家用电器方面。欧盟主要集中在自动化产品（如工业机器人）和风力涡轮机的生产上。美国主要依赖进口含镝最终产品用于满足国内需求。其他地区主要依赖进口含镝中间产品和最终产品。传统行业和新兴行业的高速发展都推动了全球镝需求的增长，特别是电动汽车、内燃机汽车、工业机器人和风力涡轮机等高科技行业。

 在贸易方面，自2000年以来，随着镝的消费不断增加，全球贸易流量增加，贸易模式日益复杂。全球镝贸易量在2021年达到顶峰，主要依赖于中国的出口。镝最主要的贸易品类是中间产品和最终产品。作为最大的出口国，中国累计出口了2674吨镝（金属当量）初级产品、6354吨含镝中间产品和3897吨含镝最终产品。

图2. 1988-2021年全球镝元素的供需分析

 在供给侧，全球镝主产地主要集中在中国（87%）、缅甸（11%）和其他部分国家（2%）。中国在全球产量中的垄断地位主要归因于在中国南方拥有经济可行的重稀土储量。缅甸近年来成为潜在的镝来源，占2015年至2021年间中国以外全球镝产量的89.6%。在供需方面，自2015年以来，全球镝市场的供需出现了小幅差距，间接因素如非注册矿业生产、非法贸易和未报告的回收共同填补了全球需求。全球镝储量约为807千吨，截至2021年，全球已开采0.4%的镝储量，俄罗斯和巴西可能是未来镝开采的增长潜力国家。

 本研究还发现，当前全球各区域含镝废旧产品回收水平还较低，尚不能解决未来初级供应的安全挑战。因此，有必要考虑镝全生命周期循环的产品设计，并重点改进回收技术和策略。此外，扩大亚洲以外地区的初级生产以及调整工业流程以加强可持续镝循环是减少未来供应不确定性的重要替代方案。

论文相关信息

论文引用：

Eheliyagoda, D.; Ramanujan, D.; Veluri, B.; Liu, Q.; Liu, G. Tracing the Multiregional Evolution of the Global Dysprosium Demand-Supply Chain. Resour. Conserv. Recycl. 2023, 199, 107245.

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344923003798 

作者信息与资助情况：

本文第一作者为丹麦格兰富公司与奥胡斯大学、南丹麦大学联合培养博士后Disna Eheliyagoda，奥胡斯大学Devarajan Ramanujan副教授、格兰富公司Badrinath Veluri博士、南丹麦大学博士生刘仟策参与，RISE团队北京大学城市与环境学院刘刚教授指导。本研究受丹麦创新基金(Innovation Foundation Denmark)及国家自然科学基金委员会资助。