在今天的高科技產(chǎn)品中,智能手機(jī)運(yùn)行流暢、屏幕色彩絢麗,電動車加速迅猛——這些卓越性能的背后,往往離不開一類特殊的材料:稀土。
鑭系的 15 個(gè)元素從鑭到镥,加上性質(zhì)相近的鈧和釔,共同構(gòu)成了稀土家族。它們具有獨(dú)特的磁、光、電等物理特性,能夠在極小的體積內(nèi)提供強(qiáng)大的磁力和復(fù)雜的光電轉(zhuǎn)換,成為許多尖端技術(shù)中不可替代的功能材料。
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“稀土”指 15 種鑭系元素 + 鈧、釔
就拿新能源汽車來說,其驅(qū)動電機(jī)需要釹鐵硼永磁體,單臺車的稀土磁體高達(dá) 2 千克。我們來算一下,截至 2025 年 10 月,北京市新能源汽車保有量已達(dá) 120 萬輛。假設(shè)這些車當(dāng)中只有 2/3 處于高頻使用的狀態(tài),那也相當(dāng)于大概 1600 噸稀土磁體,每天在這座城市的道路上來來去去。
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內(nèi)置式永磁同步電機(jī),圖片來源:參考文獻(xiàn) [14]
更不用說隱身戰(zhàn)機(jī)、精確制導(dǎo)武器等國防系統(tǒng),對稀土材料的性能要求非常嚴(yán)苛。據(jù)估算制造一架 F35 戰(zhàn)斗機(jī)要使用超過 400 千克稀土材料。
這意味著從日常消費(fèi)電子到國家尖端武器,都離不開穩(wěn)定的稀土供應(yīng)。
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稀土元素的應(yīng)用
在全球稀土產(chǎn)業(yè)中,中國和美國是兩大關(guān)鍵角色。中國在資源儲量、采選冶技術(shù)和下游應(yīng)用方面長期處于主導(dǎo)地位,而美國在新技術(shù)布局和政策支持方面不斷追趕。
那么,問題來了:中國相比美國,在稀土方面的優(yōu)勢究竟有多大?這種優(yōu)勢是如何形成的?又該如何保持并擴(kuò)大?今天讓我們帶著這些問題,把稀土的故事講清楚。
相比美國,中國的稀土優(yōu)勢
體現(xiàn)在這 4 方面
1.資源儲量高,開采規(guī)模大
如果把全球稀土地圖打開,你會發(fā)現(xiàn)中國是當(dāng)之無愧的儲量大戶。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)《2025 年礦物商品摘要》,中國稀土氧化物(REO)儲量約 4400 萬噸,占世界已知儲量的近一半,而美國約 190 萬噸。
其他國家如巴西、印度和澳大利亞的儲量分別為 2100 萬噸、690 萬噸和 570 萬噸,但這些國家的開采和加工能力遠(yuǎn)遜于中國。
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圖源來源:自己繪制的
數(shù)據(jù)顯示,2024 年全球稀土礦產(chǎn)量約 39 萬噸,其中中國以 27 萬噸位居第一,約占全球產(chǎn)量的 69%;美國產(chǎn)量 4.5 萬噸,占 11.5%。緬甸(3.1 萬噸)和澳大利亞(1.3 萬噸)位列其后。
中國產(chǎn)量不僅是美國的六倍,還占全球供應(yīng)的絕大多數(shù)。簡單來說,“地利”的天然豐富的資源稟賦為中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2.加工與冶煉能力強(qiáng)
資源只是第一步,更關(guān)鍵的是能不能挖得出來、煉得出來、用得起來。稀土的難點(diǎn)不在于礦石開采,而在于能否將礦石高效地轉(zhuǎn)化為高純度的可用材料。
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從三種含稀土礦物精礦中提取稀土的工藝路線
根據(jù)國際能源署(IEA)的報(bào)告《全球關(guān)鍵礦物展望 2025》,中國不僅貢獻(xiàn)了全球約 60% 的稀土礦產(chǎn),更在產(chǎn)業(yè)鏈后端的分離和精煉環(huán)節(jié)占據(jù)超 90% 的市場份額。這種絕對優(yōu)勢的形成,源于中國在過去數(shù)十年間通過持續(xù)投入,建立起全球規(guī)模最大、成本效益最高的冶煉加工體系。
此外,中國在 2010 年以后通過國企重組和出口控制整合行業(yè),形成數(shù)個(gè)大型企業(yè)集團(tuán),鞏固了對全球供應(yīng)鏈的掌控。換句話說,中國不僅挖的稀土礦最多,而且是全世界最能把稀土變成可用材料的國家,全球稀土供應(yīng)鏈已形成了對中國深度依賴的格局。
3.“分離”核心技術(shù)優(yōu)勢
這里的優(yōu)勢往往被忽略,但其實(shí)是最關(guān)鍵的。稀土產(chǎn)業(yè)鏈從開采 → 分離 → 冶煉 → 金屬制備 → 合金 → 磁體環(huán)環(huán)相扣,而其中最難的是“分離”。
有分析認(rèn)為,中國投入巨資改進(jìn)溶劑萃取和冶金工藝,成功將瓶頸從礦石供應(yīng)轉(zhuǎn)移到化學(xué)分離環(huán)節(jié),尤其在高純度重稀土方面處于無可替代的地位。這使得中國能夠提供高純度的釹、鏑、鋱等關(guān)鍵元素,也是西方目前試圖重建的稀土產(chǎn)業(yè)鏈中最難逾越的技術(shù)障礙。
在從“礦石開采”到“磁體、合金制造”的完整產(chǎn)業(yè)鏈中,高純度單一稀土元素的“分離”環(huán)節(jié)是技術(shù)壁壘最高、最具戰(zhàn)略價(jià)值的一環(huán)。
稀土元素化學(xué)性質(zhì)相似,且常與放射性元素共生,分離提純難度極大,尤其對于重稀土元素,需要極為復(fù)雜的多級溶劑萃取技術(shù)和工藝積累。
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溶劑萃取法示意圖
中國企業(yè)通過巨資投入和技術(shù)攻關(guān),已精熟掌握這套體系,成功將產(chǎn)業(yè)瓶頸從“礦石供應(yīng)”轉(zhuǎn)移到了“化學(xué)分離”環(huán)節(jié)。中國不僅能大規(guī)模分離輕稀土,更在高純度重稀土(如鏑、鋱)的分離上處于近乎無可替代的地位。
這種在“分離”環(huán)節(jié)的絕對技術(shù)優(yōu)勢,是中國能夠穩(wěn)定提供高純度釹、鐠、鏑、鋱等關(guān)鍵元素的基礎(chǔ),也是西方目前試圖重建的稀土產(chǎn)業(yè)鏈中最難逾越的技術(shù)障礙。
也就是說,中國的優(yōu)勢不僅在于“挖得多”,更在于“煉得精”,而其核心就體現(xiàn)在對高難度“分離”技術(shù)的掌控上。
4.產(chǎn)業(yè)生態(tài)齊全,市場份額巨大
中國吸引了磁材和合金制造商在稀土產(chǎn)區(qū)附近建廠,形成礦–冶–合金–永磁體–整機(jī)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。IEA 數(shù)據(jù)顯示,中國制造的燒結(jié)永磁體全球份額已達(dá) 94%,20 年前這一數(shù)字還只有 50%。
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國際能源署(IEA)2025年發(fā)布的《稀土與永磁體生產(chǎn)的區(qū)域構(gòu)成(2024年)》圖表,通過權(quán)威數(shù)據(jù)可視化揭示了全球稀土產(chǎn)業(yè)鏈的高度地理集中現(xiàn)象,圖源:參考文獻(xiàn) [6]
2024 年中國生產(chǎn)稀土氧化物約 27 萬噸,同時(shí)也進(jìn)口了 12.95 萬噸稀土精礦并出口 5.8 萬噸永磁體,價(jià)值 29 億美元。這些數(shù)據(jù)顯示中國不僅是稀土供應(yīng)者,也是全球最大的消費(fèi)和加工市場。
美國當(dāng)前在稀土方面
的確存在諸多劣勢
美國稀土儲量僅 190 萬噸,2024 年產(chǎn)量 4.5 萬噸;美國僅有加州某礦處于規(guī)模化生產(chǎn),但大部分礦石仍出口到中國加工。
美國沒有商業(yè)化的重稀土分離廠。有新聞表明,國防部正在資助在德克薩斯州建設(shè)輕稀土和重稀土分離設(shè)施,但仍需數(shù)年才能投產(chǎn)。
除了稀土資源、加工冶煉能力,美國的永磁體產(chǎn)能也極低。2025 年 1 月,美國宣布:其位于得克薩斯州的獨(dú)立工廠開始試生產(chǎn)釹鐵硼磁體,目標(biāo)是到 2025 年底實(shí)現(xiàn)每年約 1000 噸 的產(chǎn)能。相比之下,中國一年生產(chǎn)的釹鐵硼磁體超過 30 萬噸,目前差距巨大。
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左邊:MP Materials 公司位于德克薩斯州沃斯堡的先進(jìn)稀土磁體制造工廠“獨(dú)立工廠”正面圖;右邊:獨(dú)立工廠生產(chǎn)出的稀土金屬;圖源:參考文獻(xiàn) [11]
綜上所述,從資源儲量、開采規(guī)模到分離技術(shù)和磁體制造,中國對美國的稀土優(yōu)勢不僅在“量”,更在“鏈”——既掌握原料,也掌握關(guān)鍵加工環(huán)節(jié)和市場渠道。這種優(yōu)勢當(dāng)前是多層次、系統(tǒng)性的。
中國這種優(yōu)勢是否高枕無憂?
看到這里,你是不是覺得中國的優(yōu)勢已近乎碾壓式領(lǐng)先,似乎沒有什么可擔(dān)心的?
但事實(shí)并沒有這么簡單。盡管中國在稀土產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位難以動搖,但也面臨一些挑戰(zhàn)和不確定性。
全球多元化加劇
隨著稀土供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)提升,美國和歐洲正推進(jìn)供應(yīng)鏈多元化。《稀土交易所》預(yù)測,西方新建項(xiàng)目投產(chǎn)后,預(yù)計(jì)到 2028 年,中國在稀土加工、分離能力方面的份額,可能從當(dāng)前約 90% 降到約 75%。
歐洲政策分析中心(CEPA)2025 年的文章指出,歐洲正在布局不含稀土的磁體技術(shù),并發(fā)展循環(huán)利用;英國 Pensana Salt End 工廠計(jì)劃滿足全球 5% 以上的釹、鐠需求;美國國防部也資助建設(shè)了礦到磁的供應(yīng)鏈。
稀土開采中的“三廢”處理成本非常高
過去中國曾經(jīng)通過承擔(dān)環(huán)境成本贏得了全球份額,但我們也不能任由這種情況持續(xù)下去。為了為有效保護(hù)和合理開發(fā)利用稀土資源,促進(jìn)稀土產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,維護(hù)生態(tài)安全,2024 年 6 月頒布了《稀土管理?xiàng)l例》。其中規(guī)定:只有特定企業(yè)可以從事稀土開采和冶煉,礦業(yè)企業(yè)需獲得采礦權(quán),采礦和冶煉分離實(shí)行總量控制,并鼓勵(lì)采用先進(jìn)技術(shù)開展二次資源利用。
條例同時(shí)強(qiáng)調(diào):稀土資源屬于國家,要求企業(yè)遵守環(huán)保、安全等法律并建立產(chǎn)品溯源系統(tǒng)。
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圖源:中國政府網(wǎng)
此外,中國正在打擊非法稀土采礦,關(guān)閉私挖盜采的礦井。這一安全與環(huán)保行動有助于保護(hù)環(huán)境,也有利于供應(yīng)集中管控,這也可能導(dǎo)致短期供應(yīng)收緊并推高價(jià)格,進(jìn)而影響市場。
外部挑戰(zhàn):供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)替代
美國、歐洲和日本都加快了開發(fā)替代技術(shù)和新供應(yīng)源。國際能源署指出,這種高度集中讓全球供應(yīng)鏈容易受到極端天氣、技術(shù)故障或貿(mào)易爭端的沖擊。
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圖源:人民日報(bào)
而且科研界也正在開發(fā)降低稀土用量甚至不含稀土的電機(jī)和磁體,如鐵氮化物磁體、電勵(lì)磁同步電機(jī)等。雖然短期難以取代釹鐵硼,但長期可能削弱稀土需求。
此外,電池驅(qū)動電機(jī)的種類也影響稀土消耗,采用感應(yīng)電機(jī)或開關(guān)磁阻電機(jī)的車型,電機(jī)無需稀土,使特斯拉等車企能部分規(guī)避稀土風(fēng)險(xiǎn)。
總體來看,中國的稀土優(yōu)勢仍穩(wěn)固,但可能面臨環(huán)保法規(guī)、出口管制帶來的外部壓力和全球多元化的挑戰(zhàn),不可掉以輕心。
中國如何居安思危并持續(xù)
保持或拉大優(yōu)勢?
優(yōu)勢不是一勞永逸的。越是在領(lǐng)先時(shí),越要考慮未來可能出現(xiàn)的不確定性。現(xiàn)在正是我們需要思考下一步怎么走的時(shí)候。
首先要推動綠色可持續(xù)發(fā)展。過去依靠污染換取低成本的模式已經(jīng)走到盡頭。中國需要嚴(yán)格執(zhí)行《稀土管理?xiàng)l例》規(guī)定的總量控制、采礦權(quán)許可和產(chǎn)品追溯,防止非法開采,同時(shí)推動企業(yè)投資環(huán)保設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)。通過建設(shè)綠色礦山與清潔冶煉,中國不僅可以提升國際形象,還能為高端客戶提供低碳稀土,增強(qiáng)競爭力。
二是要穩(wěn)固優(yōu)勢,必須在核心技術(shù)上不斷突破。高效分離與冶金。繼續(xù)提高多級溶劑萃取效率,開發(fā)離子交換、膜分離等新工藝,降低能耗和廢物排放。重稀土分離方面保持領(lǐng)先,特別是開發(fā)從再生材料中高效提取鏑、鋱的技術(shù)。
還要強(qiáng)化稀土永磁體的性能。如提高釹鐵硼磁體的耐高溫性,減少鏑、鋱等稀缺重稀土的用量,并開發(fā)復(fù)合材料和稀土摻雜半導(dǎo)體。支持新能源汽車、電動航空、機(jī)器人和智能制造等領(lǐng)域的企業(yè)在國內(nèi)建設(shè)生產(chǎn)基地,形成協(xié)同效應(yīng)。
更加妥善地利用稀土資源,開源節(jié)流。雖然智能手機(jī)中稀土用量不大,但全球每年出貨十多億部手機(jī),以及報(bào)廢的風(fēng)機(jī)和新能源汽車電機(jī),蘊(yùn)含巨大的二次資源。鼓勵(lì)企業(yè)建立稀土磁體回收和再制造系統(tǒng),提高資源利用效率。
與此同時(shí),積極參與非洲、南美和東南亞的稀土勘探和投資,以多元化原料來源;但須遵守當(dāng)?shù)丨h(huán)境和社區(qū)標(biāo)準(zhǔn),避免重蹈“高污染換低成本”的老路。
合理運(yùn)用出口管理保持定價(jià)權(quán)。中國在全球稀土供應(yīng)鏈中占據(jù)支配地位,但過度的出口限制可能刺激他國尋求替代供應(yīng)。應(yīng)在維護(hù)國家安全和產(chǎn)業(yè)利益的同時(shí),保持透明穩(wěn)定的出口政策,通過配額和許可證管理調(diào)節(jié)市場預(yù)期,而不是頻繁出臺突發(fā)性禁令。通過與下游客戶如全球汽車廠商達(dá)成長期供應(yīng)協(xié)議,可在保證中國稀土企業(yè)利潤的同時(shí),鞏固在國際供應(yīng)鏈中的核心地位。
加強(qiáng)國際合作與軟實(shí)力輸出。中國可通過參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定、共享綠色冶煉技術(shù)和支持發(fā)展中國家稀土產(chǎn)業(yè),樹立負(fù)責(zé)任大國形象。同時(shí),拓展高端應(yīng)用合作,如聯(lián)合研發(fā)稀土超導(dǎo)材料、稀土量子信息器件等前沿技術(shù),提升產(chǎn)業(yè)附加值,避免陷入低端原料出口的陷阱。
結(jié)語
中國憑借豐富的資源、完備的產(chǎn)業(yè)鏈和高超的分離技術(shù),在全球稀土產(chǎn)業(yè)中占據(jù)壓倒性優(yōu)勢。這一優(yōu)勢的形成源于長期的國家戰(zhàn)略支持、科技投入以及垂直整合的產(chǎn)業(yè)布局。然而,國際形勢瞬息萬變,外部競爭者的追趕與內(nèi)部環(huán)保約束并存。中國要繼續(xù)保持并擴(kuò)大稀土優(yōu)勢,需要以綠色發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新為核心,積極布局國際資源、規(guī)范市場秩序,并在合作中爭取話語權(quán)。
正如文章開篇所述,從手機(jī)到新能源汽車和各類先進(jìn)武器,到處都能見到稀土的身影,我們的生活和安全都與這些稀土元素密切相關(guān)。只要中國人有決心,不斷改革創(chuàng)新,加強(qiáng)環(huán)境治理和技術(shù)積累,就能夠鞏固甚至擴(kuò)大在稀土領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,使“稀土強(qiáng)國”成為更加穩(wěn)固的現(xiàn)實(shí)。
參考文獻(xiàn)
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[2] https://rareearthexchanges.com/news/rare-earths-and-the-f-35-untangling-fact-speculation-and-spin/#:~:text=Hard%20Numbers%2C%20Solid%20Ground
[3] https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2025/mcs2025-rare-earths.pdf#:~:text=United%20States%2041%2C600%2045%2C000%201%2C900%2C000,Australia
[4] https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2025/mcs2025-rare-earths.pdf#:~:text=14255%2C000%2014270%2C000%2044%2C000%2C000%20Greenland%20%E2%80%94
[5] https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2025/mcs2025-rare-earths.pdf#:~:text=1216%2C000%201213%2C000%20135%2C700%2C000%20Brazil%20140,21%2C000%2C000%20Burma%201243%2C000%201231%2C000%20NA
[6] https://www.iea.org/commentaries/with-new-export-controls-on-critical-minerals-supply-concentration-risks-become-reality
[7] https://www.iea.org/reports/rare-earth-elements-2
[8] From Strategic Vision to Global Dominance: How China Captured the Rare Earth Industry (1978–2025)
[9] https://www.china-briefing.com/news/chinas-rare-earth-elements-dominance-in-global-supply-chains/#:~:text=Given%20China%E2%80%99s%20dominance%20in%20REE,serving%20to%20drive%20up%20prices
[10] https://www.areadevelopment.com/logisticsinfrastructure/q4-2024/the-battle-to-break-chinas-rare-earth-supply-chain-dominance.shtml#:~:text=The%20Scale%20of%20China%E2%80%99s%20Rare,Earth%20Dominance
[11] https://investors.mpmaterials.com/investor-news/news-details/2025/MP-Materials-Restores-U.S.-Rare-Earth-Magnet-Production/default.aspx#:~:text=In%202024%2C%20MP%20Materials%20achieved,other%20separated%20and%20refined%20products
[12] https://cepa.org/article/how-to-loosen-chinas-stranglehold-on-rare-earths/
[13]《稀土管理?xiàng)l例》https://www.gov.cn/gongbao/2024/issue_11466/202407/content_6963172.html
[14] https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/permanent-magnet-synchronous-motor
策劃制作
作者丨楊超 深圳理工大學(xué)科普主管、分析化學(xué)博士
審核丨張玉韓 自然資源部信息中心副研究員
閆柏軍 北京科技大學(xué) 冶金與生態(tài)工程學(xué)院 副院長,教授,博士生導(dǎo)師兼任中國金屬學(xué)會冶金過程物理化學(xué)分會秘書長
策劃丨張林林
責(zé)編丨張林林、丁崝
設(shè)計(jì)丨胡曉露
審校丨徐來
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