稀有金属铯、铷的需求增长点分析

1、 稀有金属铯、铷的需求增长点分析5G、卫星、量子技术 1、 铯铷应用铯的应用: 作为化学锂生产的副产品，铯的商业化使用只有大约 40 年的时间。(1)生物医学用途:铯最著名的用途是在液体中分离 DNA 或脱氧核糖核酸。铯化合物在生物医学和化学研究中用作催化剂，并用于标记或追踪化合物。 最近发 现氯化铯对治疗各种癌症有效，并显示出作为这种疾病的新疗法的巨大潜力。 铯 的放射性同位素长期以来一直被用于放射性治疗，例如前列腺癌。(2)制造:甲酸铯是卡伯特公司研发的特种钻井液，用于深井、高压、高温油井 的钻井。 这是目前工业上最大的铯应用。(3)电子学:铯的低电离势被用于光电管设计以及电子学中的光电发

2、射和闪烁装置。 实验证明，铯蒸气激光计算机是用于海底探测和矿产勘查地球物理的磁力 仪的常用设备。 它目前用于红外光学，并正在发现越来越多的应用在太阳能电 池技术。(4)天文钟:原子钟1999 年设计的，精确到 200 万年一秒功能基于铯 的恒定原子共振。 它也被用于更接近间距的数据包，倍增光纤电缆系统的能力。(5)磁流体动力学和离子推进发动机:铯可以作为等离子体用于发电和离子推进 发动机在深空探测器。2、 量子科技量子计算为未来的 高技术领域，从电子计算到量 子计算注定是计算机发展的必然 方向，量子计算的信息贮存是量子计算面临的一个最大难题。1987 年，德国马 克斯普朗克量子光学研究所的科学

3、家 Gerhard Rempe 领导的科研小组，首次成 功地将单个光子的量子状态写入一个铷原子中，经过 180s后将其读出11 。 1995 年，Cornell 和 W ieman 的团队成功地将含有大约 2 000 个 Rb 87 原子的气体冷却到低于 170 nK 的温度时，大量的原子聚集到了最低的能量状态，形 成了玻色爱因斯坦凝聚(BoseEinsteincondensate)，实现了整体量子效应， 这预示着铷有可能成为量子计算的存贮材料。这是铷、铯一个非常有前景的应用方向。3、 时间精准计量:铯铷是 5G 时代不可或缺的金属铯铷原子钟的时间精确度达到千万年不差一秒。利用铯辐射能和振荡频

4、率具长时 间稳定性特性制造的铯原子钟，其准确度早已达到 500 万年误差不到一秒的程 度。2004 年日本公布已研制出，精度达到 2 000 万年误差不到 1 s。2006 年 我国公布，中国研制的激光冷却铯原子钟精度达到 4000 万年误差不到 1s，已 运行 1 年。利用铷的该特性制造的铷原子钟，其短期稳定性好，适用于要求体 积小、重量轻、便于携带的场所。原子钟技术门槛高，行业集中度高。目前原子钟主流的生产厂家，国际上主要是:Symmetricom，SpectraTime，Oscilloquartz SA，国内主要是天奥电子、航天 203 所以及航天 501 所。由于原子钟技术门槛较高，因

5、此集中度也高，全球能做 的企业不多。5G 时代对铯铷金属的需求:第一，体现在 5G 较 4G 时代增加的基站，必然增加 对原子钟的需求;其次，5G 时代的应用场景如卫星导航、远程医疗以及车联网 自动驾驶等高度时敏型领域，都会增加对高精度原子钟的需求。每 100 个基站需 要 1 个中心基站提供时间同步服务,每个中心基站需要 1 台时间同步设备,则 500 万个 5G 大基站需要约 5 万台时间同步设备。中心基站还需要 2 台频率选择与分 配设备,则需要频率 10 万台频率组件及设备;同时每个中心基站在配备 1 台铷原子钟。4、 离子推进发动机离子推进发动机的 研究、应用主要集中在宇宙飞船 、地球卫星及星际航行的空间 应用。用作空间飞行器的轨道控制、方位保持和阻力补偿等。它比常用的肼燃料 发动机要轻 10% 15% 。能在较低温度下产生最大推力。据推算，1 kg/铯在外 层空间所产生的理论推力比任何固体或液体燃料大 1100 倍。目前大多卫星和飞 船都用此类发动机。预计到 2025 年