世界不思議

稀土:為何它如此重要


就在美國政府針對中國大陸發動超高關稅之際,中國大陸也抛出了他們最強的一張王牌-「稀土限制」。一時之間,美國政府也顯得慌亂,喊出「開放稀土就可換取關稅休戰」,如今中國大陸還沒有鬆口。

這一連串的戰鬥,令全世界的經濟都出現巨大的波動,也讓人好奇究竟什麼是稀土?它為何如此重要?

稀土是什麼
「稀土」「(Rare Earth Elements,簡稱REE),指的是鑭系的15種元素:鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鎦,再加上釔與鈧,共17種化學性質相近的金屬。它們在純元素狀態沒有明顯功能,但是以配角的身分摻入其他材料裡,卻能賦予材料特殊的磁性、光學與催化能力,是高科技產業不可或缺的關鍵少數。

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稀土很稀少嗎
稀土在地殼中的總含量其實並不少,只是它們過於分散,能達到經濟開採價值的礦床相當有限,全世界現已知的稀土礦床,總共約4000處。看起來頗多,但是做個類比,稱為「工業血液」的石油很重要吧!可知全世界的油田開採總有5萬處,油價仍然影響著全世界經濟,如此一來,就知道稀土礦藏有多稀少了。

更稀缺的是稀土的供應極不平均,已開採的礦床大約10幾處而已,又以中國大陸的採礦與冶煉體系最完整,因此他們掌握了全世界約6成的稀土供貨量,自然也就掌握了定價權,成為中國大陸最具份量的經濟戰王牌。

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稀土的功用
鑭系稀土元素之一。釹磁鐵不只是文具而已,它更重要的功用是電高效馬達與發電機的核心。

另外,鋱與鏑能提高磁體耐高溫特性;銪與釓廣泛應用於螢光顯示器與醫療影像;而鈰則是汽車催化劑與玻璃拋光的重要材料。

2025諾貝爾物理獎頒給量子電腦的核心技術(量子穿隧巨大效應),而量子電腦所需的稀土更多,包括鐿、鉺、銪、釔、釹(再次出現),它們在量子堆疊中扮演不同的角色, 而且很難取代。

至於在軍事領域,稀土更是高端裝備的基礎原料。美國國防部指出,F-35 戰鬥機估計需要超過 400 公斤(881.8 磅)的稀土用於其隱形塗層、引擎、雷達和其他零件。海軍艦艇使用的更多,每艘維吉尼亞級攻擊潛艦使用約4.6噸的稀土元素。其他的包括雷達、夜視鏡、精準導引武器也都仰賴稀土材料。

全球分布:中國大陸的壟斷地位
全球多國擁有稀土資源,但中國在開採與加工環節擁有壓倒性優勢。

根據美國地質調查局(USGS)統計,中國掌握全球約60%產量與超過80%的精煉能力。主要礦區分布於內蒙古,其中白雲鄂博有「世界稀土之都」之稱,此外最近幾年在華中地區,包括四川涼山、江西贛州也有新礦開採。

大陸第二代領導人鄧小平很早就看出稀土的關鍵地位,據說他曾下過指示「中國的稀土會成為比石油還珍貴的資源」,所以早在1980年代,中國大陸政府就全力主導投資稀土產業,包括開採與治煉,建立完整供應鏈,並且在「韜光養誨」的國策,逐漸壟斷了全球稀土的供應。

排名第2的是美國,但是美國的稀土供應量只有中國大陸的四分之一;有報導指出,如果中國大陸對美國斷供稀土,美國會在7~8個月內耗盡自己的稀土庫存。

回收稀土再使用
為了減輕供應風險,各國正積極開發稀土回收技術,例如日本大阪都立大學工程研究生院的團隊,開發了一種使用麵包酵母(S-酵母)從溶液中,選擇性回收金屬的方法。研究發現,S-酵母能夠有效地捕捉鋅、鎘、鉛與稀土元素。他們期望透過循環利用,可持續性的使用珍貴的稀土材料。

這只是辦法之一,美國化學協會最近發表論文,提出磁泳分離技術,也是以化學的辦法,嘗試分離出不同的稀土材料,這些論文都顯示稀土在短期內難以被取代。

西方難以打贏稀土貿易戰
稀土看似微不足道,卻支撐著現代工業與綠色能源的根基,就目前情況來看,在未來的全球產業鏈中,誰掌握稀土,誰就握有科技競爭的話語權。就目前情況來看,中國大陸的稀土供應難以被撼動,「以和為貴」成了最好的選擇。

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