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众所周知,作为“工业皇冠上的明珠”,Aero 空发动机是世界上科技含量最高的工程机械系统之一,其成本占整机的20%-30%,名副其实。因为欧美国家一直在封锁中国的技术和材料,所以aero 空发动机一直是中国国航空行业的一块心病。
这种高科技产品的核心部件是单晶叶片,位于aero 空发动机最差的部位,需要在高温、高压、高速等恶劣条件下工作。它看起来像薄薄的叶片,每个叶片的马力输出相当于一辆2.0排量的SUV。而这种叶片的生产离不开一种关键材料——铼。世界上很多国家都在争抢这种材料,但它被美国垄断了。接下来,我们来谈谈这种珍贵的材料。
铼是一种银白色稀有金属,多与钼共生,赋存于斑岩铜矿中,含量极其稀少。例如,2017年,中国在位于安徽泾县的凌展钼矿发现了“超级金属”铼,但探明储量仅为30吨!但钼的量在11万吨以上,伴生铜的量在8万吨以上。
不要小看这30吨的铼。对于一个矿来说,有这个储量就是有钱了。要知道,根据美国地质调查局(USGS)的报告,全球铼储量只有2453吨左右。因为铼比较稀缺,很难提炼,而这种稀缺资源是人类最新发现的自然元素。
回顾过去,人们在1926年首次获得铼,但那一年仅获得3毫克铼。甚至4年后的1930年,全球铼产量也只有3克!直到20世纪50年代,铼才真正应用于现代技术。然而,当时生产的铼大部分用于实验研究。
铼的广泛应用始于喷气发动机的发展。20世纪80年代,铼首次应用于制造喷气涡轮发动机叶片。由于其熔点高达3180度,且具有机械稳定性好、可塑性强等优异的理化性能,成为航空空发动机制造不可替代的关键原材料。世界上80%的铼消耗量用于航空空发动机工业。
即使铼已被广泛应用于“工业皇冠上的明珠”,但其产量仍然不高,世界上矿山铼的年产量在50吨以上。不难想象,铼这种重要而稀缺的资源,价格一定不便宜。的确,铼资源几乎每克都有卖,每克两三百元左右,和铂金价格差不多。虽然有价值,但还是供不应求。
你能猜出世界上哪个国家用铼最多吗?没错,就是美国!美国的军用航空空发动机有多发达就不用说了,美国在民用航空空发动机领域也是佼佼者。要知道,全球四大航空空发动机巨头——通用、普惠、劳斯莱斯、赛峰垄断了全球民航空发动机市场的百分之九十七,而这四大巨头中,有两家来自美国(通用和普惠)。
因此,世界上大部分铼资源都被美国消耗掉了,年消耗量超过40吨。而军用航空空发动机产业相对发达的俄罗斯,年消耗量也只有5吨左右。相比之下,由于国航空的发动机产业起步较晚,目前铼的产量和消费量都不高,稳定在2吨左右。
然而,美国、俄罗斯和中国都不是铼资源最丰富的国家。USGS数据显示,智利铼资源储量最大,达1300吨,占全球一半;其次是美国,储量390吨;俄罗斯排名第三,储量310吨,而中国的储量只有237吨。
虽然智利拥有世界上最多的铼资源,但背后有美国资本。作为一种稀缺的战略资源,美国长期控制铼,并采取各种措施在世界范围内“占领”铼。比如世界上最大的铼资源生产商——美国钼金属公司,该公司长期在智利、墨西哥、哈萨克斯坦等铼资源丰富的国家,这些国家的铼产量大部分被该公司以长期合同的形式垄断。
事实上,除了美国,欧盟、日本、俄罗斯等国家对铼同样重视,纷纷效仿美国,采取各种措施拥有铼。但由于美国行动较早,可以说是第一个这么做的,在铼行业一直处于垄断地位,控制着全球销售市场。
随着我国在航空空发动机领域的不断突破和国产大飞机的快速发展,可以预计,未来我国对铼这一战略资源的需求将继续增加。因此,保护这一关键资源的自给自足迫在眉睫。近年来,我国相关代表多次建议对铼资源实行国家收储,引起各方关注。相信近期会有相应的动作。
当然,虽然从储量上看,中国的铼资源并不算多,但我们或许不必过于担心被美国“卡住”。毕竟国内还有很多值得探索的地方。例如,2010年,中国曾在陕西黄龙铺钼矿勘探出铼,储量176吨,占世界总量的7%。2017年,在安徽凌展钼矿发现的30吨金属铼是最新发现。所以中国铼资源的“财力”还是要打个问号的。
文|梁金元|曾艺|陆文祥|陆
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