導語

Introduction

一個頗具黑色幽默的現(xiàn)實便是——美國對華“管制”的幾乎所有產品，均依賴中國產的稀土。

“存在擔憂，”印度商務和工業(yè)部長皮尤什·戈亞爾6月10日在接受媒體采訪時表示，在接到國內公司關于稀土儲備即將耗盡的申訴后，已經(jīng)迅速作出反應：“我們的大使館正在與他們（中國）對話……商務和工業(yè)部也在努力。”

在訪談中戈亞爾對記者承認，中方停止向印出口稀土永磁體將會影響到整個印度的制造業(yè)，“尤其是我們的汽車行業(yè)”。而為了緩解焦慮，這位部長宣稱，目前一些公司已提交了稀土出口許可申請，“我們希望（中方的）理智會占據(jù)上風，他們（印度企業(yè)）能獲得稀土出口的許可”。

圖|印度商務和工業(yè)部長皮尤什·戈亞爾。在該訪談的后續(xù)，這位老哥還對中國放了一堆狠話。“三哥”最有趣的一點在于，別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，還能翻著白眼繼續(xù)吹牛皮這也著實是能耐

近期，隨著我國建立并啟動了稀土產品信息追蹤系統(tǒng)，相關影響迅速波及全球。該管制措施作為我們保障自身安全，乃至于維護全球和平的重要舉措，已在極短的時間內被證明是積極而且有效的。

一個顯而易見的事實在于，即使公認“輸陣不輸嘴”、空戰(zhàn)被打了個六比零還能硬派出宣講團去全球吹噓“勝利”的印度，現(xiàn)在也不得不公開承認所面臨的困境，并主動前來協(xié)調出路。

關于這些管制措施的起因、發(fā)展過程，以及目前各方交涉的進展，最近幾天有大量媒體在集中進行全視角報道。

在此，筆者無意進行公開信息的匯總和堆砌。而遵循汽車公社一貫的傳統(tǒng)，這里將選擇在深度和廣度上——就稀土材料影響到汽車乃至全產業(yè)的具體細節(jié)，以及我國在稀土供應鏈內真正的核心優(yōu)勢等問題，進行詳細闡述。在此也歡迎各方朋友一起在留言區(qū)內討論。

01

稀土在汽車產業(yè)內的運用

上個月，福特汽車曾宣布芝加哥工廠停產最新的探險者（參數(shù)丨圖片）車型一周時間，原因是“部分零部件供應方面的問題”。而遠在太平洋另一側的日本鈴木，上月末也傳出了停產Swift車型（雨燕）的消息。

圖|如果管制繼續(xù)加強，那么停產的將不止目前這些品牌與車型

在歐洲，一部分車企據(jù)說因拒絕按要求提交采購與生產相關說明，以及對應的客戶信息，導致無法獲得審批。至于上面提到的印度，則是塔塔、馬魯?shù)兮從尽ⅠR恒達這三大車企，從上周末開始高呼“工業(yè)磁體部件耗盡”，然后開始全力游說政府對華“積極尋求解決措施”。

這一次可以說從北美到東亞再到歐洲，乃至于南亞次大陸，都感受到了關鍵原料供應模式調整帶來的“陣痛”。

許多人認為，燃油車并不依賴稀土，但這種認識是非常錯誤的。相信大家已經(jīng)注意到了，影響首先波及的，并非大家刻板印象中更加依賴稀土的新能源汽車。沒錯，傳出“停產”消息的，全都是傳統(tǒng)燃油車型。

有關新能源汽車產業(yè)對于稀土的依賴，目前經(jīng)過各種媒體的傳播已經(jīng)廣為人知。這里遵循前面提到的原則，直接說點“之外”的內容——對于稀土供應鏈，傳統(tǒng)燃油車只是依賴相對較少而已。其中的消耗量的大頭，首當其沖便是三元催化器。

圖|只要不在乎這種畫面，燃油車不裝三元催化器又如何？

三元催化器本身只是載體，其構造是一塊安裝在車輛排氣道內的多孔陶瓷材料，其本身并不參與催化反應。參與催化反應的，實際是覆蓋其上的鉑、銠、鈀（三元）金屬以及稀土涂層（主要為氧化鈰和氧化鑭）。稀土部分的消耗量，視車型的不同，通常在0.1~0.2kg之間。

此外，燃油車上大量存在的電動機、執(zhí)行器，以及部分傳感器上，同樣用到了相當數(shù)量的釹鐵硼磁體。盡管理論上，所有需要用到永磁體的部件都可以使用鐵氧體磁體來替代，但這就意味著放棄了釹鐵硼磁體帶來的體積小、效率高的優(yōu)點。

比如燃油車的啟動電機，主機廠大可以試著改用以前的那種勵磁啟動電機或鐵氧體永磁電機。不過代價也明擺著——更低的效率，體積和重量增加至少三成，以及更復雜的結構帶來的可靠性方面的降低。

圖|雷克薩斯品牌適配的28100-38040啟動電機，換用鐵氧體磁體電動機或者勵磁異步電機的話，大致需要體積和重量各增加30%，同時可靠性也降低

總的來說，一臺傳統(tǒng)燃油汽車的稀土消耗量雖不及新能源車型，但平攤下來仍有0.5千克左右。當然，其中除了三元催化外，其他部分在付出代價后都是可以實現(xiàn)替代的。但既然付出代價即可，那么順著這個邏輯，只要歐美修改甚至取消現(xiàn)有排放標準，三元催化難道就不能取代了？

此外，考慮到一款車在凍結圖紙交付量產前所需要進行的測試以及整個周期耗時，上面的這種全面“替代”的考慮，基本也只存在于理論和設想中了。要不然，大家可以試著想象一下豐田混合動力系統(tǒng)（THS）從釹鐵硼電機改裝鐵氧體電機，甚至是勵磁式異步電機的畫面……

02

中國稀土產業(yè)，全面領先的是技術

2014年前后，國際標準化組織（ISO）曾經(jīng)考慮過對稀土推進標準化工作。這一計劃的最終結果，便是2015年9月14日在韓國首爾舉辦的第三十八屆國際標準化組織大會上，ISO技術管理局在會議上通過決議成立ISO稀土技術委員會，秘書處由中國承擔。

該委員會一反以往各項標準的慣例，在極短的時間內便通過了相關標準的擬定，幾乎全部照搬了當時中國國內各地方政府、企業(yè)已有的相關規(guī)定和標準——通過近一年的調研，ISO組織發(fā)現(xiàn)中國標準當時已被全球廣泛接受。而國內也因勢利導，順勢更新了各種已有的規(guī)范，并完善了缺失的部分。

圖|歐美媒體口中的，中國生產稀土以及加工稀土制品的景象（上），以及現(xiàn)實中的，目前中國企業(yè)生產稀土精礦的設備（下）。對此筆者只能說——這卡脖子應該加大力度

在被統(tǒng)稱為稀土的17種元素中，根據(jù)其不同的原子量所導致的不同化學性質，被大致分為輕、中以及重三類。鑭、鈰、鐠、釹、钷這5種被歸類為輕稀土，釤、銪、釓、鋱、鏑屬于中稀土，而鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔這7類屬于重稀土。以目前全球探明儲量而言，中國總儲量雖然仍位居全球首位，但占比已下降到34%左右。

然而這就引出了第二個一直以來被廣泛誤解的事實——在稀土領域，中國的資源儲量上的優(yōu)勢僅局限于中、重稀土層面，而且隨著全球勘探熱潮的加劇，這一優(yōu)勢未來將被不斷稀釋。但為題在于，我國真正的優(yōu)勢是技術層面上的，基于是對稀土提取和精煉技術的全面掌控。

談到稀土的加工，首先必須提到的是“N標”。N在這里可以簡單地理解為數(shù)字“9”——某種稀土精煉后的單質產品，標注多少N，即代表其純度為幾個“9”。比如3N，意味著純度99.9%，而4N則是99.99%。

根據(jù)稀土材料的純度，應用領域逐級提升，3N-4N可以作為新能源汽車的磁性材料，4N-5N以上可以用于民用電子元件、工業(yè)催化劑等。而航空航天、軍事工業(yè)，以及部分高端電子領域，比如特殊陶瓷材料、耐熱材料等，則需要5N乃至6N純度的中、重稀土元素。

目前，我國的企業(yè)能夠大規(guī)模量產6N5級中重稀土單質，即99.99995%純度。實驗室階段正在推進7N級可量產精煉技術的開發(fā)。無論從綜合運用，還是某種單質提煉技術，均處于全面領先于全球所有國家的等級，且沒有“之一”這個修飾。

圖|中國稀土集團出口的稀土精礦，通常以氧化物的形式

對海外國家，就拿美國為例，其無論分離還是精煉技術相比我國全面落后。在3N級別上，美國有企業(yè)掌握著輕稀土的部分提煉技術，并且擁有“一定”的產能——用直觀的量化折算，大約能滿足每年不足十萬輛級別的新能源汽車的需求。

在4N和5N級輕稀土上，美國部分企業(yè)已經(jīng)花費數(shù)年時間在實驗室內努力攻關，相關精煉技術接近實用化。然而，如何建立產能卻是一個繞不開的問題。樂觀估計如果美國想要實現(xiàn)自主，即便全美企業(yè)與政客集團一條心，也要耗費不低于兩年的時間。

然而在6N級上，根據(jù)目前美國媒體公布的各種“打氣”消息，輕稀土元素精煉技術與產能部署，需要耗費不低于五年時間完成。至于中、重稀土，從技術攻關到產能建立，至少需要八年甚至更久的時間。

圖|有關稀土供應自給問題，這次真的只能“私密馬賽”了

除中國以外，全球目前另一家具備部分稀土元素5N級精煉技術的國家是日本。部分日本企業(yè)甚至可以在實驗室實現(xiàn)6N級部分中、重稀土元素的精煉。但其在產能上，面臨和美國相似的問題。此外，這些實驗室技術也極具日本特色——高效、同時幾乎避免了所有污染，然而卻不適合大規(guī)模商業(yè)化量產。

03

大時代中的“天選之子”

而聊到這里，就需要強調一下稀土精煉技術的重要性。

為什么上面對“N標”如此強調，乃是因為稀土產業(yè)的本質就是如何從大量復雜的礦物中分離出盡可能純凈的單質稀土元素。

在實際材料運用中，雜質每多一點，材料性能穩(wěn)定性就會下降。其反映在軍用裝備以及航空航天上，會造成各種臨界工作狀態(tài)下，材料性能的不穩(wěn)定。從而導致故障率、事故率的指數(shù)級增長。

圖|想象一下，因為使用了純度不達標的釔以及錸，導致發(fā)動機車葉在工作中突然斷裂……

舉例來說，如果航發(fā)壓氣機葉片鑄造加工中使用純度不足的稀土，存在于葉片中的雜質離子不但會產生脆性點，還可能會導致腐蝕加速、突發(fā)不耐熱等問題。前者嚴重影響壽命，后者可能產生當場機毀人亡的惡性事故。

在非高精尖的一般民用領域中，雜質控制也具有重要意義。比如新能源汽車的高性能永磁體電動機。其內含的高性能永磁體中釹材料的純度要求，近年來已從早期的3N升格為4N甚至5N純度的釹材料。

不要以為民用設備可以降低標準，畢竟“N標”越高則殘留的雜質越低。而較多的殘留雜質不但會降低成品磁瓦、磁片的剩磁、矯頑力等磁性能，還能在內部形成脆性相。想象下一臺純電汽車在高速上，突然發(fā)動機磁瓦碎裂事故的畫面吧。

圖|電機用釹鐵硼磁瓦。不要誤以為這種部件是沒有強度以及耐熱要求的

同樣地，對于運用于激光器領域的稀土材料而言，目前也傾向于高N級精煉釹、鐿和鉺材料。過多的雜質不但降低光學效率，甚至可導致能級猝滅。

總的來說，盡管3N級已經(jīng)能夠用于一般的民用產品，但如果有選擇的話，沒有人會不樂于采用純度更高的稀土材料。實際上，我國企業(yè)以往的經(jīng)驗表明，使用3N級釹材料生產電機用永磁體，會顯著提高加工難度和廢品率。

正是因為稀土以及其精加工技術如此重要，最近幾年隨著美國對華圍堵的日益猛烈，為彌補自身在該領域內的弱點，歐美日一眾機構以及企業(yè)，紛紛開始了針對性的替代性研究。其中首要便是對稀土磁體替代的研究。

相關工作也不能說是沒有進展，各種替代材料和方案已經(jīng)成型了多個。然而目前實驗室階段已經(jīng)證明，其各自有其缺點。

圖|現(xiàn)在的核心問題在于——缺的根本不是礦，而是精煉技術以及產能！

日本某企業(yè)研發(fā)的錳基磁性材料，實驗室成本為現(xiàn)有釹鐵硼磁體的上萬倍，號稱量產后最多可降至釹鐵硼磁體的五倍；德國一研究機構開發(fā)的鐵氧體電機，將導致電動車續(xù)航縮水兩成。此外，各種稀土回收技術也遠未達到成熟階段，前幾年曾經(jīng)構想的從舊手機提取稀土的方案，被證明在性價比上毫無價值，且存在嚴重污染問題。

相對成熟而且已經(jīng)商用的方案，可以參見特斯拉自主研發(fā)的勵磁異步電機。在2019年以前，其曾經(jīng)被各路擁躉鼓吹得遍布簡體中文互聯(lián)網(wǎng)。但一個有趣的現(xiàn)象在于，隨著2020年特斯拉國產化的全面推進，這種鼓吹迅速偃旗息鼓。

究其原因，無非是兩點。首先，該產品實際是由臺灣省的富田電機設計并制造的，特斯拉只是直接買現(xiàn)成的，性質上就和某手機廠宣稱自研泰坦合金是一碼事。

圖|仔細想想，這還挺幽默的

再者，勵磁異步電機雖然用一組線圈繞開了永磁體的問題，但多出來的這組線圈使其在能耗上天然比永磁同步電機差上一截。而既然特斯拉已經(jīng)直接投奔中國本土供應鏈，那么為什么不改成成熟的、性能也更好的永磁同步電機呢？

特斯拉臨港超級工廠建立后，供應商為其重新設計了永磁同步電機方案。從釹鐵硼磁體到銅轉子，再到鐵芯、電機磁瓦和軟磁材料，乃至于馬達殼體、單機驅動模塊、微型變速箱等等。一水國內供應商多快好省，還要啥自行車呢？

我國稀土產業(yè)，始于上世紀八十年代中期。在當時，雖然我國每年批量出口稀土原礦，但相關精煉技術，除去在實驗室內攻關的那部分，能夠規(guī)模化投產的基本為零。在當時，成體系化的精煉技術，掌握在美國以及其幾個主要盟友的企業(yè)手中。

上世紀九十年代中期，當我國開始大規(guī)模建設各種稀土元素的3N-4N級精煉生產線之際，美國已經(jīng)全面實現(xiàn)了4N級的規(guī)模生產。

但幾年之后，隨著我國突破了幾項核心技術，將大量價格低廉的稀土精礦輸入全球市場，美國企業(yè)也秉持著“造不如買”的精神，迅速拋棄了本土供應商。這使得相關企業(yè)在不長的時間內，悉數(shù)破產倒閉。

在研發(fā)層面上，更因為我國企業(yè)在以微薄利潤大量供貨的同時，仍全力擠出資金繼續(xù)攻堅5N甚至6N的精煉技術，不斷升級供應給市場的精礦產品，于是美國本土的相關研究也就從此止步了。

圖|

位于內蒙古白云鄂博的混合型稀土礦。想想這幾十年，我們相關產業(yè)的企業(yè)以及從業(yè)人員，都經(jīng)歷了些啥……

這一停，直到2017年以后，是整整二十年的空白。

如今國內互聯(lián)網(wǎng)上有種說法，在將稀土族元素美譽為“工業(yè)的味精”或者“工業(yè)維生素”的同時，將中國企業(yè)此前三十余年掌控這一領域供應鏈的操作，視為一種國家層面的戰(zhàn)略，比喻為“大棋”。

其實這樣的說法，是失之偏頗的。

有心人可以去查一下去年中國商務部的進出口數(shù)據(jù)。盡管美日歐，乃至印度和東南亞的大量企業(yè)均仰賴于中國供應稀土精礦。然而每年這幾萬噸稀土氧化物以及稀土金屬成品，換回的利潤才多少？

事實上，以滿足國內需要為主，才是我們建立完全自主的稀土供應鏈的主要原因。話說白了，這一產業(yè)能夠發(fā)展到今天的規(guī)模，源于幾十年前我國對于自身供應鏈安全的焦慮，本意是防止被人“卡脖子”而已。

簡而言之，稀土精煉并非和許多人想象的那樣，屬于冶金相關領域。從工藝和模式來說，這更像是某種具備高度技術壁壘的精細化工產業(yè)。其中6N及以上的精煉，更是屬于其中的頂流。但問題在于，高技術壁壘是一碼事，能不能賺錢又是另一檔子事情了。因為無論味精還是維生素，其雖然不可或缺但市場需求的量確實就那么一丁點。以摻釹釔鋁石榴石激光器必需的6N級釹精礦來說，雖然其不可或缺，但每臺激光器又能用到幾克呢？

于是，這個多少令人感覺戲謔的結果便出現(xiàn)了——精煉稀土產品可謂是當前這個環(huán)境下最適合拿來制裁別人的東西了。不賣，自己損失不了多少錢，卻能直接卡住別人的脖子。

在當前這個狂人當?shù)溃?a >歡動輒以“制裁”或者“卡脖子”操作代替溝通和國際間協(xié)調的時代，時常卡一卡狂人的脖子，更有利于使其保持清醒和理性。

責編：楊晶 編輯：王越

THE END

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