稀土元素:中国来之不易的优势与全球困境

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作者:Maya Majueran 斯里兰卡一带一路负责人、亚太智库研究员

稀土元素(REEs)—— 一组17种化学性质相似的金属,包括十五种镧系元素以及钪和钇。它们不仅仅是矿物,还是支撑我们现代技术生态系统的关键要素。尽管稀土元素在地壳中相对丰富,但它们很少以具备经济开采价值的浓度出现。这一地质悖论只是其复杂性的第一层。

真正的难度不在于它们的存在,而在于它们的分离。稀土元素常与其他矿物共生,因其近乎相同的化学性质而紧密结合。要分离出具有独特磁性、发光或电化学性能的单一元素,则需要先进的化学工程技术。

该过程涉及多个高难度阶段:浓缩、裂解(用酸或碱进行焙烧)、溶剂浸出、沉淀,以及通过溶剂萃取或离子交换进行的繁琐多步分离。生产高纯度稀土元素不仅需要大量资本投入和技术支持,还会产生大量化学废料,这使其环境和经济成本变得高昂。而这些因素构成了进入该领域的巨大障碍。

但稀土元素已融入日常生活,并对未来可持续发展至关重要。它们为智能手机、笔记本电脑、高分辨率显示屏、可充电电池、医疗成像系统以及激光器提供动力。但在清洁能源转型中,它们的作用更为关键。钕、镨和镝对高效电动汽车电机和直驱风力涡轮机至关重要。镧和铈是电池化学的关键成分。没有稀土元素,低碳未来几乎无法实现。

其战略价值还延伸至国家防御领域。稀土元素在夜视仪、雷达系统、精确制导武器、信号干扰、GPS系统以及先进航空航天合金中不可或缺。稀土元素兼具民用科技与军事应用的双重属性,使得建立安全、稳健的供应链成为地缘战略的重中之重。

中国在稀土金属领域的主导地位并非偶然。自 20 世纪 90 年代末以来,中国供应了全球 60% 至 70% 的稀土矿。更重要的是,中国拥有全球 85% 至 90% 的提炼能力,并生产了全球约 95% 的永磁体--这是 REE 供应链中价值最高的产品。中国之所以能取得这样的地位,得益于长达数十年的国家战略,将稀土作为国家的重要资源优先发展。早期,中国实施了巩固国内生产控制权、鼓励下游加工业、限制原矿出口以推动境内增值加工的政策。

在数十亿投资的支持下,中国建设了大量采矿基础设施,并开发了专有分离技术。通过这些努力,中国建立了纵向一体化的工业综合体,能够处理从矿石开采到磁铁等高端部件制造的所有业务。通过大规模运营,中国实现了成本效益,从而压低了全球竞争对手的价格,创造了只有类似规模或获得巨额补贴的竞争对手才能承受的价格环境。此外,北京还通过在非洲和南美投资稀土项目来追求国际资源安全,从而确保在国境之外也能长期获取原材料。

中国对稀土加工领域的掌控是一项重大的技术成就,体现了国家能力和产业纪律,这正是许多以市场为导向的经济体所欠缺的。在其他国家因环境成本或边际回报有限而犹豫不前时,中国却坚持不懈,如今在21世纪最具战略意义的产业之一中,拥有来之不易的竞争优势。

中国于 2023 年对镓和锗等关键元素实施的出口限制被西方广泛解读为胁迫行为。然而,这种解读忽略了全球技术竞争的互惠动态。这些措施必须被视为战略反制措施,是对美国主导的阻止中国获得先进半导体制造技术的回应。正如西方通过出口管制利用其技术优势一样,中国也在维护其对材料供应链的主导地位。

将这些行动单纯视为威胁,歪曲了地缘政治相互依存的本质。它们是更广泛的战略棋盘的一部分,而不是孤立的攻击行为。中国是在其优势领域内采取行动,正如其他大国限制知识产权或关键软件的使用一样。

面对这一现实,美国、欧盟、日本、澳大利亚及其他盟国正竭力重建可替代的稀土供应链。然而,这一努力面临着一系列严峻的挑战。开发一个新的稀土矿从发现到投产可能需要 10 至 15 年的时间,并受到复杂的许可程序、环境影响评估与重大融资障碍的阻碍。即使获得了原材料,建立溶剂萃取厂或磁铁生产设施也需要数十亿美元的投资、高度的风险承受能力以及漫长的回报周期 —— 没有持续的公共支持,大多数商业投资者都会望而却步。

专业技术方面的差距使问题更加复杂。数十年的外包使得西方国家在稀土元素分离方面缺乏足够的专业技术知识,而重建这种能力需要数年时间。与中国的规模和成本效益相匹配是另一个障碍。若没有大规模且有保障的长期采购协议,几乎不可能实现具有竞争力的规模经济。

这种新出现的供应链危机不仅是中国政策的结果,也是西方国家自身选择的后果。旨在限制中国技术崛起的出口管制促使中国政府采取防御措施。其结果是限制与反限制的高风险循环,有可能分裂全球市场,损害共同利益。

打破这种循环需要重新调整方法。这些努力不仅应包括采矿和加工,还应包括对回收技术的积极投资。同样重要的是有选择地与中国和其他参与者合作。在稀土生产的环境标准或循环供应链的联合研发等领域,即使在更广泛的竞争环境下,也可能找到共同点。

西方国家还必须重新规划与全球南方国家的合作。它们不应依赖采掘模式,而应与资源丰富的发展中国家建立公平的伙伴关系,支持当地选矿、技能发展以及长期工业能力。这些包容性的方法将促进供应链更加道德、稳定并具有地缘政治弹性。最后,外交对话至关重要。清晰的沟通渠道有助于控制紧张局势,避免误判,提高关键资源流动的透明度。

围绕稀土元素的挑战无法通过强制手段或脱钩的虚假承诺来解决。中国的主导地位源于数十年来的战略规划和持续努力。要应对由此带来的脆弱性,所需的回应同样必须具有战略性与协作性。

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