(以下内容从东兴证券《首席周观点:2026年第27周》研报附件原文摘录)
金属行业:铷铯行业深度(V):供需深度拆分下的行业发展窥探(1)-上游刚性供给具有垄断性
铯(Cs)是一种淡金色且质地极软的稀有轻金属,化学性质极度活泼。铯是地壳含量最低的碱金属(3×10-6),且在自然界中没有单质形态,大部分存在于铯榴石中,提取难度较高。铯是最为柔软的金属元素之一,延展性强,其莫氏硬度为所有元素中最低(0.2)。铯熔点低,在28.44℃时即会熔化,是在室温或者接近室温条件下能呈现液态的五种金属元素之一。铯化学性质活泼,是已知元素中金属性最强的,在空气中极易被氧化,能与水剧烈反应生成氢气,并产生巨大能量至发生爆炸。铯在放射化学的研究中亦有重要地位,有34个放射性同位素。其中,铯-137半衰期长(30.17年),辐射防护要求较低,可同时用作β辐射源和γ辐射源,是核裂变产物的关键放射性核素之一。此外,铯原子结构特殊且具有稳定性,其原子最外层的电子所围绕内层原子核旋转的转速极其精确。
铷(Rb)是一种银白色的稀有轻金属,物理与化学性质相似于铯,但相较铯更轻,开采难度更大。由于铷少有独立矿床存在,因此其主要作为锂、铯开采的副产品产出,导致其相较铯更为稀有。铷的密度为1.53g/cm3,低于铯(1.88g/cm3),这意味着相同体积下铷质量更轻。铷同样具有较高的反应性,在空气中迅速氧化,遇水则剧烈反应,但其活泼性略低于铯。天然存在的铷元素由两种同位素组成:其中,85Rb(占比72%)是铷唯一的稳定同位素,87Rb(占比28%)具有微放射性,其半衰期长达490亿年,超过宇宙年龄的三倍。
受益于铯铷独特的物理、化学性质及原子结构,其下游应用广泛:石油钻探:甲酸铯是目前全球铯盐下游需求最大的产品,主要用作石油完井液,可有效提高产油率和钻井效率、减小摩擦系数、降低卡钻风险;真空光电管:由于铯铷的优秀光电性能(“长眼睛的金属”),可用于实现光信号→电信号转换;原子钟:得益于其原子最外层电子转速的精确,铯铷原子钟是世界上最精准的计时仪器,在4000万年中的走时误差不超过1s,广泛运用于导弹发射、卫星导航等领域;离子推进器:铷的原子最外层电子极不稳定,容易被激发放射令其不带电的原子变为带正电的离子,在高压电场的作用下产生强大的动力。因此,装备含铷离子推进发动机的宇宙飞船,其航程是常规燃料发动机的150倍左右;磁流体发电机:使用铷磁流发电机的核电站,其总热效率可从29%~32%提高到55%~66%;钙钛矿电池:太阳能薄膜电池中加入铯铷离子可以有效提高钙钛矿太阳能电池的电池效率、稳定性及材料性能;生物医疗:铯铷在工业检测、农业辐射育种、食物保藏、医疗灭菌、心肌扫描、肿瘤诊断等方面都有较高的应用价值。