
2010年9月5日,在連雲港市的一個港口,推土機鏟起含有各種稀土元素的泥土,準備裝船運往日本(圖片來源:STR/AFP via Getty Images)
長期以來,中國在稀土開採、尤其是精煉和加工領域的絕對主導地位,一直是一把達摩克利斯之劍,懸在全球科技與國防工業頭上。無論是F-35戰鬥機的發動機、智能手機的微型感測器,還是新能源汽車的驅動電機,都高度依賴稀土,因此稀土也被稱作「工業維生素」。
川普(特朗普)第二任期發動的美中貿易戰,中共就打出了稀土這張王炸牌,川普也作出了讓步。但這種讓步是暫時的,自由世界痛定思痛,正在三管齊下的擺脫困境,努力構建一條「無稀土」或「少稀土」的全新工業生態鏈。哪三管?材料替代、結構消除、工藝優化。
第一,在技術範式上破局。Niron Magnetics是美國能源部資助孵化的初創公司,他們研發一條沒有稀土的強磁鐵路線,利用極具顛覆性的氮化鐵技術,把世界上最常見的鐵和氮組合在一起,取代由稀土構成的傳統永磁體。這家公司現在已經跨越實驗室階段,正在建設千噸級工廠,其產品今年就將進入歐洲高端的音響供應鏈,並計畫在2028年實現1千5百噸的年產能。德國的採埃孚是全球汽車零部件巨頭,他們更是選擇掀桌子的手段,既然強磁鐵離不開稀土,那乾脆就發明不用磁鐵的電機,利用類似於手機無線充電的感應技術向轉子輸電,完美解決了碳刷的磨損和體積難題。這項技術已經具備量產條件,這意味著在未來幾年內,歐洲乃至全球的電動汽車,其核心動力系統可能會徹底告別中國稀土。日本由於最早受到中共的稀土卡脖子,這種切膚之痛讓日班走上了把工藝做到極限的道路,日本的大同特殊鋼公司,通過「超高速冷卻固化」的冶煉工藝,在微觀層面「凍結」晶體結構,從而在完全不使用重稀土的情況下,讓僅含輕稀土的磁體也能耐受汽車發動機的高溫。
第二,在過去,西方發展稀土替代技術,主要是出於國家安全和地緣政治的考量。但今天的局勢已經大不一樣,未來十年,全球對磁鐵的需求將翻三倍,現有的地緣和礦產資源根本不足,即使在沒有戰爭和封鎖的理想狀態下,全球稀土的物理產能也無法滿足科技發展的胃口。稀土替代不再是政客的政治口號,而是科學家和工程師必須交出的硬核答卷。
第三,中國過去引以為傲的「稀土底牌」,正在加速催生全球工業界的範式轉移。一旦德國的採埃孚的無磁電機,美國的Niron Magnetics的氮化鐵磁體,在成本和商業化規模上實現突破,全球供應鏈將形成中國稀土,和西方、日本無稀土高精尖產業鏈的雙軌並行態勢,中國無法再壟斷稀土。當然,任何技術突圍都不是免費的午餐,氮化鐵磁體在大規模量產時的性能穩定仍需時間檢驗;無磁感應電機雖然精巧,但其內部的電控和感應系統增加了電氣的複雜性;而大同特殊鋼的方案雖然擺脫了重稀土,但依然無法完全脫離輕稀土的精煉供應鏈。
真正的戰略主動權,從來不是靠單純的資源壟斷就能永久維持的。資源會枯竭,地緣會變動,唯有技術的迭代不可逆轉。中共打完了稀土牌,還剩什麼呢?