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聊起现代科技里的“硬通货”,稀土绝对得占一席之地,尤其是中重稀土,堪称支撑高端制造的“命根子”。
不少人对稀土的认知还停留在“稀有矿产”的表层,却没深想过它的价值核心,关键就藏在原子结构里的4F电子轨道。
不妨这么理解,这组电子就像躲在原子深处的“特殊手艺人”,外层有电子层层防护,日常化学性质稳定得很,可一旦用在光、电、磁相关的精密领域,就能爆发出难以替代的性能。
就拿当下热门的AI芯片来说,制程工艺早已逼近纳米级极限,材料上哪怕一丝一毫的偏差,都会直接拉低良品率。
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此前英伟达研发高端芯片时,就曾卡在封装环节,热胀冷缩导致芯片性能不稳定,差点让整个项目“难产”。
最后找到的解决方案,正是加入稀土制成的衬底材料,这种材料与芯片的晶格常数、热膨胀系数完美匹配,一贴合就化解了应力问题,芯片才算稳住了性能。
不止芯片,很多我们熟知的高科技产品,都离不开中重稀土的支撑,阿斯麦光刻机要实现镜片的精准位移,核心动力来自稀土永磁体。
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特斯拉推出的人形机器人,全身关节电机的关键部件也是稀土永磁体,就连新能源汽车的驱动电机,没了稀土加持,效率至少得下降三成。
客观来看,没有中重稀土,全球不少尖端制造领域都得陷入“停摆”困境。
从全球格局来看,中国在中重稀土领域的优势相当明显。全球80%以上的中重稀土产量来自中国,更关键的是提纯技术,能将纯度做到6个9(99.9999%)的水平,这一技术在全球范围内都属于顶尖,相关专利占比超过七成。
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今年4月,钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇7种中重稀土被纳入管控清单,10月又追加了钬等5种,如今17种稀土元素里,12种最具战略价值的中重稀土已实现全面管控。
全球90%以上的稀土精炼环节集中在中国,没有成熟的提纯技术支撑,其他国家开采出的稀土矿石,与普通矿石的价值差异并不大。
值得补充的是,中国在稀土回收领域同样领先,综合回收率能达到85%以上,既降低了对原生矿的依赖,也进一步巩固了产业链优势。
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美国重建稀土链
面对稀土领域的被动局面,美国并非毫无动作,从特朗普政府到拜登政府,“重建本土稀土全产业链”的口号喊了多年,不仅砸下巨额补贴,还重点扶持本土企业MPMaterials,同时拉拢澳大利亚的Linus等企业构建替代供应链,可实际效果却不尽如人意。
MPMaterials去年发布的财报显示,企业仍处于亏损状态。
深究原因不难发现,这家企业虽然能开采稀土矿石,却缺乏自主提纯能力,最终还是得将矿石运往中国加工,本质上仍是绕回了依赖中国技术的闭环。
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更需理清的是产能数据,其在德州建成的试产工厂,年产量1000吨指的是磁体前驱体产能,而非稀土氧化物,即便按规划2028年将磁体产能提升至1万吨/年,目前仍远跟不上需求。
鲜少有人提及的是,稀土提纯技术最早起源于美国,但早年华尔街将其视为“低效产业”,利润空间窄、投资周期长,还伴随污染问题,资本逐利之下,相关产业逐渐转移到海外,最终导致美国本土技术人才断层、产业配套消失。
如今想重新拾起,才发现技术能力存在明显分化,在轻稀土领域,美国ReElement公司已通过新型萃取工艺实现钕、镝等氧化物纯度99.5%以上,但重稀土精炼仍完全依赖进口,连最基础的镝、铽提纯都无法自主完成。
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环保审批则是另一个绕不开的坎,在美国新建一座稀土分离厂,单审批流程就可能耗时数年。稀土提纯属于高污染行业,而美国社会对环保的关注度极高,民间反对声音强烈,企业想在本土推进相关项目,很容易陷入舆论争议。
更棘手的是伴生金属供给,半导体、军工等领域急需的镓元素,并非全来自炼铝副产品,全球约78%的镓来自铝土矿冶炼,18%来自锌矿,3.7%为再生镓。
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美国国防部曾公开表示,国内有锗的战略储备,却没有镓的官方库存,即便想靠再生镓补充,莱斯大学研发的FJH-Cl₂回收技术仍处于实验室阶段,短期内无法规模化应用。
炼铝产业的短板更让美国雪上加霜,炼铝是出了名的“电老虎”,每吨铝的生产需要消耗13500-14000度电,而美国电网稳定性不足,夏季常因居民空调用电激增出现局部崩溃,根本无力支撑高耗能的炼铝产业。
没有足够的炼铝产能,连78%的镓供给源头都无法保障,伴生金属的短缺自然成了必然。
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博弈下半场
当前中美在科技领域的较量,正呈现出“双向突破”的态势:美国全力推进稀土产业链本土化,中国则在EUV光刻机等“卡脖子”技术上持续攻坚。
中国的稀土战略早已超越“资源管控”的初级阶段,朝着“规则制定”的方向推进。
此前出台的管控政策明确规定,只要产品中中国产稀土的价值占比超过0.1%,就需获得中国的出口许可。
别小看这0.1%的门槛,台积电、三星等全球芯片巨头的高端产品,几乎都无法避开中国稀土材料。
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就连美国F-35战机,每架都需要417公斤稀土来制造永磁体和涂层,这一政策相当于为全球半导体、军工供应链加装了一个“调节阀门”,也标志着中国正将资源优势逐步转化为规则优势。
从产业规律来看,美国当年的选择,实则是短期利益优先下的战略失焦,为追求快速盈利,放弃了稀土提纯这类利润微薄却关乎长远的基础产业。
而产业生态的构建需要长期积累,一旦断层,再想重建就得付出数倍代价,美国2025年钕铁硼磁体需求约1.6万吨,本土产能仅5000吨,即便算上MPMaterials的扩产计划,2028年前也只能满足30%的需求,缺口仍需依赖进口。
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未来的科技竞争,终究要回归到基础资源与产业生态的比拼,中国在中重稀土领域已形成“矿产开采—提纯加工—回收再利用”的全链条优势,全球3.8万件稀土相关专利中,中国占比超60%,覆盖从冶炼到应用的15个关键环节。
而美国的产业链重建计划屡屡卡在环保、技术、产能的多重瓶颈里,这场博弈的天平正逐渐倾斜。
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结语
对于那些长期占据技术顶端、习惯依靠垄断盈利的国家而言,现在需要认清一个现实。
科技文明的进步离不开对物理规律的尊重,更离不开对战略资源的合理规划,不存在“想扔就扔、想捡就捡”的便利。
稀土博弈的下半场才刚刚拉开帷幕,中国从掌控资源,到打磨技术,再到参与规则制定,每一步都走得扎实。
这场围绕“元素周期表”的较量,终将深刻影响未来全球科技格局,而那些曾经的技术霸主,也不得不学着在新的产业逻辑下,重新找到自己的定位。
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