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稀土元素在磁性材料、催化剂、光学材料、中子吸收材料、储氢材料、航空航天合金材料等方面发挥着不可替代的作用。
磁性材料是稀土元素应用的主要领域之一，约占稀土总量的60%，其中稀土永磁材料占据了绝大部分。2024年，中国稀土永磁材料产量已占全球总量的90%左右。在中低端钕铁硼磁体生产中，主要使用钕（Nd）、镨（Pr）等轻稀土元素；而在高端钕铁硼磁体中，为了进一步提升其高温稳定性和抗退磁能力，还须添加铽（Tb）、镝（Dy）等重稀土元素。钕铁硼磁体因性能优异，在电动汽车驱动电机、风力发电机、消费电子等众多现代科技与工业领域不可或缺，有力推动了清洁能源、信息技术及高端制造业的快速发展。钐钴磁体同样是稀土磁性材料的重要成员，具有高磁能积、优异的耐高温和抗腐蚀性，在一些极端环境下成为唯一的选择。例如，在航空航天发动机、石油钻井设备等高温场景中，钐钴磁体可稳定工作；在海洋、化工设备等强腐蚀环境中，其抗腐蚀特性使其成为不可替代的材料；在航空航天传感器、高精度测量仪器等对磁场稳定性要求极高的场景中，钐钴磁体同样发挥着关键作用。此外，铽镝铁作为高性能磁致伸缩材料，凭借高能量转换效率和快速响应特性，在声呐系统、超声换能器、精密机械定位系统中成为核心组件，具有不可替代的地位。还有，稀土极低温磁制冷技术作为目前唯一不依赖氦-3的制冷手段，具有重要的战略意义，有助于减少对进口氦-3资源的依赖，其在高能物理、量子计算、深空探测等前沿科技领域展现出广阔的应用前景。
在催化领域，稀土消费占比高达20%—25%，是仅次于永磁材料的全球第二大稀土应用方向。其核心价值在于稀土元素独特的4f电子层结构，可显著提升催化反应的效率和环保性能。在石油裂化领域，镧（La）、铈（Ce）作为助催化剂用于石油裂化催化剂，能够提高催化活性、增强热稳定性、延长催化剂寿命以及改善产物选择性，同时有助于减少炼油过程中的SOx/NOx等有害气体排放，降低环境污染，是石油裂化催化剂的关键元素。在汽车尾气净化方面，铈基储氧材料（CeO2-ZrO2）凭借动态氧存储— 释放特性，使三元催化剂的CO/HC氧化效率和NOx还原率分别超过98%和90%，成为满足国六/欧六排放标准的关键材料。此外，稀土在SCR脱硝催化剂和固体氧化物燃料电池等新兴环保领域的作用也不可或缺，充分体现了稀土在传统产业绿色升级和新能源技术突破中的战略价值。
