美国再努力努力，十年后就能突破中国稀土垄断了！

一个颇具黑色幽默的现实便是——美国对华“管制”的几乎所有产品，均依赖中国产的稀土。

“存在担忧，”印度商务和工业部长皮尤什·戈亚尔6月10日在接受媒体采访时表示，在接到国内公司关于稀土储备即将耗尽的申诉后，已经迅速作出反应：“我们的大使馆正在与他们（中国）对话……商务和工业部也在努力。”

在访谈中戈亚尔对记者承认，中方停止向印出口稀土永磁体将会影响到整个印度的制造业，“尤其是我们的汽车行业”。而为了缓解焦虑，这位部长宣称，目前一些公司已提交了稀土出口许可申请，“我们希望（中方的）理智会占据上风，他们（印度企业）能获得稀土出口的许可”。

图|印度商务和工业部长皮尤什·戈亚尔。在该访谈的后续，这位老哥还对中国放了一堆狠话。“三哥”最有趣的一点在于，别人是一掐脖子就翻白眼，手一松就吹牛。但“三哥”被掐住了脖子，还能翻着白眼继续吹牛皮这也着实是能耐

近期，随着我国建立并启动了稀土产品信息追踪系统，相关影响迅速波及全球。该管制措施作为我们保障自身安全，乃至于维护全球和平的重要举措，已在极短的时间内被证明是积极而且有效的。

一个显而易见的事实在于，即使公认“输阵不输嘴”、空战被打了个六比零还能硬派出宣讲团去全球吹嘘“胜利”的印度，现在也不得不公开承认所面临的困境，并主动前来协调出路。

关于这些管制措施的起因、发展过程，以及目前各方交涉的进展，最近几天有大量媒体在集中进行全视角报道。

在此，笔者无意进行公开信息的汇总和堆砌。而遵循汽车公社一贯的传统，这里将选择在深度和广度上——就稀土材料影响到汽车乃至全产业的具体细节，以及我国在稀土供应链内真正的核心优势等问题，进行详细阐述。在此也欢迎各方朋友一起在留言区内讨论。

稀土在汽车产业内的运用

上个月，福特汽车曾宣布芝加哥工厂停产最新的探险者（参数丨图片）车型一周时间，原因是“部分零部件供应方面的问题”。而远在太平洋另一侧的日本铃木，上月末也传出了停产Swift车型（雨燕）的消息。

图|如果管制继续加强，那么停产的将不止目前这些品牌与车型

在欧洲，一部分车企据说因拒绝按要求提交采购与生产相关说明，以及对应的客户信息，导致无法获得审批。至于上面提到的印度，则是塔塔、马鲁蒂铃木、马恒达这三大车企，从上周末开始高呼“工业磁体部件耗尽”，然后开始全力游说政府对华“积极寻求解决措施”。

这一次可以说从北美到东亚再到欧洲，乃至于南亚次大陆，都感受到了关键原料供应模式调整带来的“阵痛”。

许多人认为，燃油车并不依赖稀土，但这种认识是非常错误的。相信大家已经注意到了，影响首先波及的，并非大家刻板印象中更加依赖稀土的新能源汽车。没错，传出“停产”消息的，全都是传统燃油车型。

有关新能源汽车产业对于稀土的依赖，目前经过各种媒体的传播已经广为人知。这里遵循前面提到的原则，直接说点“之外”的内容——对于稀土供应链，传统燃油车只是依赖相对较少而已。其中的消耗量的大头，首当其冲便是三元催化器。

图|只要不在乎这种画面，燃油车不装三元催化器又如何？

三元催化器本身只是载体，其构造是一块安装在车辆排气道内的多孔陶瓷材料，其本身并不参与催化反应。参与催化反应的，实际是覆盖其上的铂、铑、钯（三元）金属以及稀土涂层（主要为氧化铈和氧化镧）。稀土部分的消耗量，视车型的不同，通常在0.1~0.2kg之间。

此外，燃油车上大量存在的电动机、执行器，以及部分传感器上，同样用到了相当数量的钕铁硼磁体。尽管理论上，所有需要用到永磁体的部件都可以使用铁氧体磁体来替代，但这就意味着放弃了钕铁硼磁体带来的体积小、效率高的优点。

比如燃油车的启动电机，主机厂大可以试着改用以前的那种励磁启动电机或铁氧体永磁电机。不过代价也明摆着——更低的效率，体积和重量增加至少三成，以及更复杂的结构带来的可靠性方面的降低。

图|雷克萨斯品牌适配的28100-38040启动电机，换用铁氧体磁体电动机或者励磁异步电机的话，大致需要体积和重量各增加30%，同时可靠性也降低

总的来说，一台传统燃油汽车的稀土消耗量虽不及新能源车型，但平摊下来仍有0.5千克左右。当然，其中除了三元催化外，其他部分在付出代价后都是可以实现替代的。但既然付出代价即可，那么顺着这个逻辑，只要欧美修改甚至取消现有排放标准，三元催化难道就不能取代了？

此外，考虑到一款车在冻结图纸交付量产前所需要进行的测试以及整个周期耗时，上面的这种全面“替代”的考虑，基本也只存在于理论和设想中了。要不然，大家可以试着想象一下丰田混合动力系统（THS）从钕铁硼电机改装铁氧体电机，甚至是励磁式异步电机的画面……

中国稀土产业，全面领先的是技术

2014年前后，国际标准化组织（ISO）曾经考虑过对稀土推进标准化工作。这一计划的最终结果，便是2015年9月14日在韩国首尔举办的第三十八届国际标准化组织大会上，ISO技术管理局在会议上通过决议成立ISO稀土技术委员会，秘书处由中国承担。

该委员会一反以往各项标准的惯例，在极短的时间内便通过了相关标准的拟定，几乎全部照搬了当时中国国内各地方政府、企业已有的相关规定和标准——通过近一年的调研，ISO组织发现中国标准当时已被全球广泛接受。而国内也因势利导，顺势更新了各种已有的规范，并完善了缺失的部分。

图|欧美媒体口中的，中国生产稀土以及加工稀土制品的景象（上），以及现实中的，目前中国企业生产稀土精矿的设备（下）。对此笔者只能说——这卡脖子应该加大力度

在被统称为稀土的17种元素中，根据其不同的原子量所导致的不同化学性质，被大致分为轻、中以及重三类。镧、铈、镨、钕、钷这5种被归类为轻稀土，钐、铕、钆、铽、镝属于中稀土，而钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇这7类属于重稀土。以目前全球探明储量而言，中国总储量虽然仍位居全球首位，但占比已下降到34%左右。

然而这就引出了第二个一直以来被广泛误解的事实——在稀土领域，中国的资源储量上的优势仅局限于中、重稀土层面，而且随着全球勘探热潮的加剧，这一优势未来将被不断稀释。但为题在于，我国真正的优势是技术层面上的，基于是对稀土提取和精炼技术的全面掌控。

谈到稀土的加工，首先必须提到的是“N标”。N在这里可以简单地理解为数字“9”——某种稀土精炼后的单质产品，标注多少N，即代表其纯度为几个“9”。比如3N，意味着纯度99.9%，而4N则是99.99%。

根据稀土材料的纯度，应用领域逐级提升，3N-4N可以作为新能源汽车的磁性材料，4N-5N以上可以用于民用电子元件、工业催化剂等。而航空航天、军事工业，以及部分高端电子领域，比如特殊陶瓷材料、耐热材料等，则需要5N乃至6N纯度的中、重稀土元素。

目前，我国的企业能够大规模量产6N5级中重稀土单质，即99.99995%纯度。实验室阶段正在推进7N级可量产精炼技术的开发。无论从综合运用，还是某种单质提炼技术，均处于全面领先于全球所有国家的等级，且没有“之一”这个修饰。

图|中国稀土集团出口的稀土精矿，通常以氧化物的形式

对海外国家，就拿美国为例，其无论分离还是精炼技术相比我国全面落后。在3N级别上，美国有企业掌握着轻稀土的部分提炼技术，并且拥有“一定”的产能——用直观的量化折算，大约能满足每年不足十万辆级别的新能源汽车的需求。

在4N和5N级轻稀土上，美国部分企业已经花费数年时间在实验室内努力攻关，相关精炼技术接近实用化。然而，如何建立产能却是一个绕不开的问题。乐观估计如果美国想要实现自主，即便全美企业与政客集团一条心，也要耗费不低于两年的时间。

然而在6N级上，根据目前美国媒体公布的各种“打气”消息，轻稀土元素精炼技术与产能部署，需要耗费不低于五年时间完成。至于中、重稀土，从技术攻关到产能建立，至少需要八年甚至更久的时间。

图|有关稀土供应自给问题，这次真的只能“私密马赛”了

除中国以外，全球目前另一家具备部分稀土元素5N级精炼技术的国家是日本。部分日本企业甚至可以在实验室实现6N级部分中、重稀土元素的精炼。但其在产能上，面临和美国相似的问题。此外，这些实验室技术也极具日本特色——高效、同时几乎避免了所有污染，然而却不适合大规模商业化量产。

大时代中的“天选之子”

而聊到这里，就需要强调一下稀土精炼技术的重要性。

为什么上面对“N标”如此强调，乃是因为稀土产业的本质就是如何从大量复杂的矿物中分离出尽可能纯净的单质稀土元素。

在实际材料运用中，杂质每多一点，材料性能稳定性就会下降。其反映在军用装备以及航空航天上，会造成各种临界工作状态下，材料性能的不稳定。从而导致故障率、事故率的指数级增长。

图|想象一下，因为使用了纯度不达标的钇以及铼，导致发动机车叶在工作中突然断裂……

举例来说，如果航发压气机叶片铸造加工中使用纯度不足的稀土，存在于叶片中的杂质离子不但会产生脆性点，还可能会导致腐蚀加速、突发不耐热等问题。前者严重影响寿命，后者可能产生当场机毁人亡的恶性事故。

在非高精尖的一般民用领域中，杂质控制也具有重要意义。比如新能源汽车的高性能永磁体电动机。其内含的高性能永磁体中钕材料的纯度要求，近年来已从早期的3N升格为4N甚至5N纯度的钕材料。

不要以为民用设备可以降低标准，毕竟“N标”越高则残留的杂质越低。而较多的残留杂质不但会降低成品磁瓦、磁片的剩磁、矫顽力等磁性能，还能在内部形成脆性相。想象下一台纯电汽车在高速上，突然发动机磁瓦碎裂事故的画面吧。

图|电机用钕铁硼磁瓦。不要误以为这种部件是没有强度以及耐热要求的

同样地，对于运用于激光器领域的稀土材料而言，目前也倾向于高N级精炼钕、镱和铒材料。过多的杂质不但降低光学效率，甚至可导致能级猝灭。

总的来说，尽管3N级已经能够用于一般的民用产品，但如果有选择的话，没有人会不乐于采用纯度更高的稀土材料。实际上，我国企业以往的经验表明，使用3N级钕材料生产电机用永磁体，会显著提高加工难度和废品率。

正是因为稀土以及其精加工技术如此重要，最近几年随着美国对华围堵的日益猛烈，为弥补自身在该领域内的弱点，欧美日一众机构以及企业，纷纷开始了针对性的替代性研究。其中首要便是对稀土磁体替代的研究。

相关工作也不能说是没有进展，各种替代材料和方案已经成型了多个。然而目前实验室阶段已经证明，其各自有其缺点。

图|现在的核心问题在于——缺的根本不是矿，而是精炼技术以及产能！

日本某企业研发的锰基磁性材料，实验室成本为现有钕铁硼磁体的上万倍，号称量产后最多可降至钕铁硼磁体的五倍；德国一研究机构开发的铁氧体电机，将导致电动车续航缩水两成。此外，各种稀土回收技术也远未达到成熟阶段，前几年曾经构想的从旧手机提取稀土的方案，被证明在性价比上毫无价值，且存在严重污染问题。

相对成熟而且已经商用的方案，可以参见特斯拉自主研发的励磁异步电机。在2019年以前，其曾经被各路拥趸鼓吹得遍布简体中文互联网。但一个有趣的现象在于，随着2020年特斯拉国产化的全面推进，这种鼓吹迅速偃旗息鼓。

究其原因，无非是两点。首先，该产品实际是由台湾省的富田电机设计并制造的，特斯拉只是直接买现成的，性质上就和某手机厂宣称自研泰坦合金是一码事。

图|仔细想想，这还挺幽默的

再者，励磁异步电机虽然用一组线圈绕开了永磁体的问题，但多出来的这组线圈使其在能耗上天然比永磁同步电机差上一截。而既然特斯拉已经直接投奔中国本土供应链，那么为什么不改成成熟的、性能也更好的永磁同步电机呢？

特斯拉临港超级工厂建立后，供应商为其重新设计了永磁同步电机方案。从钕铁硼磁体到铜转子，再到铁芯、电机磁瓦和软磁材料，乃至于马达壳体、单机驱动模块、微型变速箱等等。一水国内供应商多快好省，还要啥自行车呢？

我国稀土产业，始于上世纪八十年代中期。在当时，虽然我国每年批量出口稀土原矿，但相关精炼技术，除去在实验室内攻关的那部分，能够规模化投产的基本为零。在当时，成体系化的精炼技术，掌握在美国以及其几个主要盟友的企业手中。

上世纪九十年代中期，当我国开始大规模建设各种稀土元素的3N-4N级精炼生产线之际，美国已经全面实现了4N级的规模生产。

但几年之后，随着我国突破了几项核心技术，将大量价格低廉的稀土精矿输入全球市场，美国企业也秉持着“造不如买”的精神，迅速抛弃了本土供应商。这使得相关企业在不长的时间内，悉数破产倒闭。

在研发层面上，更因为我国企业在以微薄利润大量供货的同时，仍全力挤出资金继续攻坚5N甚至6N的精炼技术，不断升级供应给市场的精矿产品，于是美国本土的相关研究也就从此止步了。

图|

位于内蒙古白云鄂博的混合型稀土矿。想想这几十年，我们相关产业的企业以及从业人员，都经历了些啥……

这一停，直到2017年以后，是整整二十年的空白。

如今国内互联网上有种说法，在将稀土族元素美誉为“工业的味精”或者“工业维生素”的同时，将中国企业此前三十余年掌控这一领域供应链的操作，视为一种国家层面的战略，比喻为“大棋”。

其实这样的说法，是失之偏颇的。

有心人可以去查一下去年中国商务部的进出口数据。尽管美日欧，乃至印度和东南亚的大量企业均仰赖于中国供应稀土精矿。然而每年这几万吨稀土氧化物以及稀土金属成品，换回的利润才多少？

事实上，以满足国内需要为主，才是我们建立完全自主的稀土供应链的主要原因。话说白了，这一产业能够发展到今天的规模，源于几十年前我国对于自身供应链安全的焦虑，本意是防止被人“卡脖子”而已。

简而言之，稀土精炼并非和许多人想象的那样，属于冶金相关领域。从工艺和模式来说，这更像是某种具备高度技术壁垒的精细化工产业。其中6N及以上的精炼，更是属于其中的顶流。但问题在于，高技术壁垒是一码事，能不能赚钱又是另一档子事情了。因为无论味精还是维生素，其虽然不可或缺但市场需求的量确实就那么一丁点。以掺钕钇铝石榴石激光器必需的6N级钕精矿来说，虽然其不可或缺，但每台激光器又能用到几克呢？