稀有金屬銫、銣的三大需求增長點：5G、衛(wèi)星、量子技術(shù)

　　1、應(yīng)用
　　銫的應(yīng)用：作為化學(xué)鋰生產(chǎn)的副產(chǎn)品，的商業(yè)化使用只有大約40年的時間。
　　(1)生物醫(yī)學(xué)用途：最著名的用途是在液體中分離DNA或脫氧核糖核酸。銫化合物在生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)研究中用作催化劑，并用于標(biāo)記或追蹤化合物。最近發(fā)現(xiàn)氯化銫對治療各種癌癥有效，并顯示出作為這種疾病的新療法的巨大潛力。的放射性同位素長期以來一直被用于放射性治療，例如前列腺癌。
　　(2)制造：甲酸銫是卡伯特公司研發(fā)的特種鉆井液，用于深井、高壓、高溫油井的鉆井。這是目前工業(yè)上最大的銫應(yīng)用。
　　(3)電子學(xué)：銫的低電離勢被用于光電管設(shè)計以及電子學(xué)中的光電發(fā)射和閃爍裝置。實驗證明，銫蒸氣激光計算機(jī)是用于海底探測和礦產(chǎn)勘查地球物理的磁力儀的常用設(shè)備。它目前用于紅外光學(xué)，并正在發(fā)現(xiàn)越來越多的應(yīng)用在太陽能電池技術(shù)。
　　(4)天文鐘：原子鐘——1999年設(shè)計的，精確到200萬年一秒——功能基于的恒定原子共振。它也被用于更接近間距的數(shù)據(jù)包，倍增光纖電纜系統(tǒng)的能力。
　　(5)磁流體動力學(xué)和離子推進(jìn)發(fā)動機(jī)：可以作為等離子體用于發(fā)電和離子推進(jìn)發(fā)動機(jī)在深空探測器。
　　2、量子科技
　　量子計算為未來的高技術(shù)領(lǐng)域，從電子計算到量子計算注定是計算機(jī)發(fā)展的必然方向，量子計算的信息貯存是量子計算面臨的一個最大難題。1987年，德國馬克斯普朗克量子光學(xué)研究所的科學(xué)家Gerhard Rempe領(lǐng)導(dǎo)的科研小組，首次成功地將單個光子的量子狀態(tài)寫入一個原子中，經(jīng)過180μs后將其讀出[11]。1995年，Cornell和W ieman的團(tuán)隊成功地將含有大約2 000個Rb 87原子的氣體冷卻到低于170 nK的溫度時，大量的原子聚集到了最低的能量狀態(tài)，形成了玻色—愛因斯坦凝聚(Bose–Einsteincondensate)，實現(xiàn)了整體量子效應(yīng)，這預(yù)示著銣有可能成為量子計算的存貯材料。這是銣、銫一個非常有前景的應(yīng)用方向。
　　3、時間精準(zhǔn)計量：銣?zhǔn)?G時代不可或缺的金屬
　　銣原子鐘的時間精確度達(dá)到千萬年不差一秒。利用輻射能和振蕩頻率具長時間穩(wěn)定性特性制造的原子鐘，其準(zhǔn)確度早達(dá)到500萬年誤差不到一秒的程度。2004年日本公布已研制出，精度達(dá)到2 000萬年誤差不到1 s。2006年我國公布，中國研制的激光冷卻原子鐘精度達(dá)到4000萬年誤差不到1s，已運行1年。利用的該特性制造的銣原子鐘，其短期穩(wěn)定性好，適用于要求體積小、重量輕、便于攜帶的場所。
　　原子鐘技術(shù)門檻高，行業(yè)集中度高。目前原子鐘主流的生產(chǎn)廠家，國際上主要是：Symmetricom，SpectraTime，Oscilloquartz SA，國內(nèi)主要是天奧電子、航天203所以及航天501所。由于原子鐘技術(shù)門檻較高，因此集中度也高，全球能做的企業(yè)不多。
　　5G時代對銣金屬的需求：第一，體現(xiàn)在5G較4G時代增加的基站，必然增加對原子鐘的需求；其次，5G時代的應(yīng)用場景如衛(wèi)星導(dǎo)航、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛等高度時敏型領(lǐng)域，都會增加對高精度原子鐘的需求。每100個基站需要1個中心基站提供時間同步服務(wù)，每個中心基站需要1臺時間同步設(shè)備，則500萬個5G大基站需要約5萬臺時間同步設(shè)備。中心基站還需要2臺頻率選擇與分配設(shè)備，則需要頻率10萬臺頻率組件及設(shè)備；同時每個中心基站在配備1臺原子鐘。
　　4、離子推進(jìn)發(fā)動機(jī)
　　離子推進(jìn)發(fā)動機(jī)的研究、應(yīng)用主要集中在宇宙飛船、地球衛(wèi)星及星際航行的空間應(yīng)用。用作空間飛行器的軌道控制、方位保持和阻力補(bǔ)償?shù)?。它比常用的肼燃料發(fā)動機(jī)要輕10%~15%。能在較低溫度下產(chǎn)生最大推力。據(jù)推算，1 kg/銫在外層空間所產(chǎn)生的理論推力比任何固體或液體燃料大1100倍。目前大多衛(wèi)星和飛船都用此類發(fā)動機(jī)。
　　預(yù)計到2025年，國內(nèi)將發(fā)射低軌道衛(wèi)星超過2000顆，相當(dāng)部分的衛(wèi)星將使用推進(jìn)劑，同時海外低軌道衛(wèi)星市場如火如荼，預(yù)期未來十年有望超過10萬顆，對需求將會有大幅提升。