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稀土,需要警惕了|地球知识局

时间:2022-11-24 02:01:43 | 浏览:3024

(⊙_⊙)每天一篇全球人文与地理微信公众号:地球知识局NO.2221-对手越来越多了作者:斯文的樊学长校稿:朝乾 / 编辑:金枪鱼美国高度依赖中国稀土,在中美关系转冷的背景下,两方都不缺少负面解读这一事实的人,反映出两国互信程度之低。中文互

(⊙_⊙)

每天一篇全球人文与地理

微信公众号:地球知识局


NO.2221-对手越来越多了


作者:斯文的樊学长

校稿:朝乾 / 编辑:金枪鱼


美国高度依赖中国稀土,在中美关系转冷的背景下,两方都不缺少负面解读这一事实的人反映出两国互信程度之低。


中文互联网时常有观点认为,美国自己有稀土不挖,低价收购中国的战略资源。而美国常有声音认为,中国故意抬高稀土价格,卡了美国军工企业的脖子。


生产汽车、风力涡轮机以及电子设备时都需要稀有金属

要真能就这么卡住倒也挺好的

(图:shutterstock)▼

这种不信任发展到2022年,在美国催生出一部立法提案,旨在迫使国防承包商于2026年之前停止从中国购买稀土,转而利用五角大楼建立的矿产储备。其实,有类似想法的国家还不仅仅是美国。


日本同样在相当大程度上依赖中国稀土

也同样在寻求战略风险分担,但这本质上是舍近求远

(日本在澳洲的稀土投资,图:lynasrareearths)▼


分布不均的稀土


稀土,是共17种金属元素的总称。它包括元素周期表中镧系元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),加上与其同族的钪(Sc)和钇(Y)。


在元素周期表中

最外层电子数相同的元素都会具有相似的理化性质 ▼

稀土具备独特的物理化学性质,在现代工业中具有重要贡献。在新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等领域都得到了广泛应用。


稀土的终端应用去向及比例▼

说得具体些,稀土其实就应用于我们的日常生活中。从手机、电脑硬盘、到电动汽车电机,再到医院中的核磁共振机都需要稀土。这些矿物质也可以在催化剂、永磁体和金属合金等关键部件中找到,影响我们的日常生活。


例如钕磁铁就存在于许多工业制造品的零件中

有了它一些原本的金属物理性质能得到提升

(带刺的龟苓膏?图:wiki)▼

被视为未来经济增长点的无人驾驶车辆、清洁能源和通信系统等领域同样需要稀土。比如装机容量1兆瓦的风能发电机组,需要约171公斤稀土。

军事领域,它们被广泛用于精确制导武器、卫星和隐形技术。一架美国F-35战斗机需要约427公斤稀土,一艘弗吉尼亚级核潜艇要消耗高达4.2吨的稀土。目前,世界三大军工企业,雷神(Raytheon)、洛克希德-马丁(Lockheed Martin Corp)和英国宇航系统(BAE Systems)都离不开稀土材料。


越是高精尖的设备、越是对稀土需求量大

它能让制造的设备更轻、更快、更强

(破“霄”而出的F-35战斗机,图:shutterstock)▼

对于有志于发展为世界强国的国家来说,稀土是战略物资。保证稳定可靠的稀土供应,是未来的经济、军事稳定发展的基础。

中文也好,英文也罢,稀土的名称中都有“稀”字。其实,地壳中的稀土总量并不少,只是这些元素通常分布得较为分散,丰度较低,品位高到具备开采条件的地区非常少。而且,自然界中的稀土元素通常不是单质,而是会混合在一起。这样的性质导致稀土勘探、开采、冶炼难度都很大,成本也很高。


稀土元素在矿藏中的丰度通常只占质量的5%不到

单独开采的成本入不敷出,通常与其伴生的矿物一同开采

(图:壹图网)▼

所以,目前世界已探明稀土矿集中分布在少数几个国家。中国排名第一,约为4400万吨;越南与巴西并列第二,2200万吨;俄罗斯总储量1200万吨;印度排名第五约690万吨。美国作为稀土消耗大国,储量为180万吨,排名第七。不过,由于各种原因,上述数据的更新并不及时,仅能作为参考,会出现挖了好几年,公布的储量却不减少的情况。


稀土在全球的分布情况,中国一骑绝尘

(来源:USGS 2022年统计数据)▼

2021年,世界一共开采了28万吨稀土,中国的稀土产量一骑绝尘,高达16.8万吨,高出其他国家一个量级,排名第二的美国仅为4.3万吨。这样情况是在近几十年的历史中逐渐形成的。


主动选择的依赖

稀土的开采、冶炼都是资金、技术密集型行业,其商业化精炼与大规模应用,其实是近几十年才出现的事。再加上其应用场景多见于高新技术产业和军工产业。所以与石油、铁矿不同,稀土的生产一直都是被大国垄断的。


另外,加上前文提及的原因,单独开采稀土是不经济的

而小国没有经济和技术实力大规模开采本国的稀土矿

(图:shutterstock)▼

直到1985年,美国都是世界上最大的稀土生产国。然而,由于稀土矿的品位极低,传统的堆浸、池浸工艺,每生产1吨稀土氧化物产生约2000吨尾砂。生产过程高耗能处理不当便会导致大气、水体、土壤污染。


全球绝大部分稀土即使在中国以外的地方开采

也会运送到中国来加工富集、提纯

(图:shutterstock)▼

所以当中国采矿和冶炼业务逐渐成熟,西方国家一度希望依靠进口中国稀土,满足国内需求。科技进步推动国际稀土需求不断上升。中国的稀土行业面对广阔的市场前景,产量持续提升,技术不断进步。到了2010年代,中国已经成长为世界上最大的稀土生产、应用和出口国。


世界稀土看中国,中国稀土在鄂博

(图:长光卫星)▼

2010年,钓鱼岛事件使得中日关系降温。从这时起,日本便谋求更多元化的稀土进口来源,加大了对其他国家稀土资源的生产。

澳大利亚从这时起成为日本重要的稀土供应国。除此之外,日本也开始摸索回收岛内的稀土资源,取得了一定的效果。如今,包括日本在内,全球对中国稀土的依存度从九成降低至不到六成。


结合世界主要国家/地区对中国稀土的依存度

以及全球稀土开采量变化趋势可以看到

世界各国在有意地增加自己的稀土战略自主能力

不过,数据之下,还有许多走私交易无法统计▼

同一时期,中国也意识到稀土行业粗放发展的局面需要改变。中国满足了全球90%的需求,也确实让中国建立起非常全面的稀土行业,具备了较高的话语权。但是这些成就是在巨大的环境代价,不断缩减的稀土储量和不合理的低价之下取得的。中国通过出台白皮书,打击走私,促进行业规范化发展。稀土的价格也开始向其价值回升。


利用价格优势占领了全球市场,也付出了高昂的环境代价

中国的稀土行业也在逐利与健康的发展模式之间寻求出路

(经过浓缩提炼的稀土粉末,图:cnet)▼

事实上,即使是特朗普当政的2016年至2019年,美国80%的稀土化合物依旧来自中国。2018年,仅仅是稀土磁铁,美国从中国的进口花费便高达2.5亿美元。

当时贸易争端虽然尖锐,美国加税商品的清单上,却不包括稀土。因为美国的高新技术产业依赖稀土供应,而美国的稀土供应依赖中国。可以说,稀土资源足以影响中美关系,是两国的粘合剂和中国手中的一张底牌。


而且是一张王牌,如果中国禁止出口稀土给美国

美国短期内根本找不到替代供应方(图:shutterstock)▼

目前,美国只剩下位于加利福尼亚州芒廷帕斯的稀土矿依旧在生产,所以它倍受美国相关领域人士的重视。它拥有世界排名第7的储量,是目前世界第2大稀土供应地,即使在受新冠冲击最严重的2020年,依旧生产了全球15%的稀土。


芒廷帕斯稀土矿是美国唯一在产的稀土矿

但是稀土种类为轻稀土(图:shutterstock)▼

然而该矿的拥有者MP Materials公司,有7.7%的股份属于中国公司。由于近年来美国依赖进口稀土,相关的供应链中断,导致该矿技术储备高度依赖中国。又由于美国已经没有分离设施,每年数千吨浓缩稀土需要运往中国进行下一步处理。当前美国对中国稀土的依赖程度可见一斑。


稀土由于包含多种元素,加工的步骤也较为繁琐

(来源:Cnet)▼


摆脱依赖的尝试

随着各个大国都出台了自己的碳中和时间表,电动汽车、储能装置推高了国际社会对稀土的需求,稀土的重要性愈发凸显。

与此同时,中美关系近年来发展并不顺利,西方对中国总是表现出一种怀疑、猜忌的态度。西方对于依赖中国稀土的现状并非毫无察觉,在不安全感的推动下,他们采取了种种行动。


澳洲Lynas公司与美国五角大楼签署了一份合同——

在美国得克萨斯州建立大型的稀土加工、分离产业

而初始的资金全部由五角大楼提供(图:hcn.org)▼

美国多家军工巨头曾联名警告白宫,认为美国高科技和军工产业严重依赖“战略竞争对手”的稀土产业。美国政府限制对方获得美国芯片,对方能找到替代品。但是美方却在稀土上找不到替代品,甚至会导致高科技和军工业陷入瘫痪。


仅是苹果公司每年就从中国进口稀土600吨

少了稀土,连它最赚钱的iPhone都生产不出来 ▼

事实上,中国从来都没有把稀土当做武器。美国军工巨头们也许是以己度人,导致了过强的忧患意识。然而,从目前美国的政策看,其高层不乏与军火巨头持相同观点的人。这种观点的影响力甚至越来越大。

2021年4月初,因为芯片短缺,拜登政府开始审查包括半导体大容量电池医疗用品稀土的供应链。稀土与上述产业一起被定义为关键产业供应链。日本、美国、澳大利亚、印度四国希望加强稀土方面的合作,让供应变得更稳定。


四个国家恰好是美国印太战略组织QUAD的成员国

他们聚在一起对中国能有什么好事?(图:wiki)▼

被怀疑有中国背景的MP Materials公司在2020年一度遇到各种麻烦,原本要到手的补贴也被延期。同时美国计划有本土公司开发更多稀土矿,振兴美国的稀土产业链。

例如,位于德克萨斯州圆顶山(Round Top Mountain)矿床的USA Rare Earth LLC项目,预计将于2023年正式运营。开发该矿的公司,还在科罗拉多州建立了一个重要稀土加工设施。一旦建成,美国将重新获得加工稀土的能力,浓缩稀土运到中国处理可能会成为历史。


尽管中国的稀土已经不复曾经高达全球产量98%的统治力

但是中国的稀土加工依然承接着全球88%的订单

(图:图虫创意)▼

西方国家还把目光伸向了海外。不但澳大利亚、越南、巴西的稀土产量急速攀升,连通常被视为世界尽头的格陵兰,都成为了西方国家稀土来源的替代方案。目前格陵兰有41家采矿企业,三分之二与英国、加拿大及澳大利亚有关。

中国庞大的稀土储量,成熟的稀土产业链和相对低价的成品供给,决定了西方不可能与中国稀土完全脱钩。即使是希望通过其他来源的稀土降低依存度,也必然无法一蹴而就。


基于对稀土的刚性需求,世界对中国的依赖是由内而外的

(脱钩只是口号,图:shutterstock)▼

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