導讀:日本在南鳥島深海挖出的稀土泥,就是一個技術上剛剛探路、經(jīng)濟上絕對虧本、環(huán)境上充滿未知、戰(zhàn)略上聊勝于無的“國家安全表演項目”。它短期內無法撼動中國的稀土供應格局,長期來看,也很難真正落地。
最近,日本又開始宣傳“深海稀土泥”了。2013年,2018年,每隔幾年,日本就會把這個話題拿出來炒作一次。
這次,會有什么不一樣嗎?
根據(jù)報道,日本“地球”號深海探測船,在南鳥島附近近6000米深的海底,成功挖上來了含有稀土的淤泥。個別日媒甚至日本將借此擺脫對中國的稀土依賴,重塑全球供應鏈。
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但是口號喊起來容易,深海稀土泥挖起來可不容易。
我們得搞明白,這件事情背后,日本究竟想干什么,以及,他們能干成嗎?
要理解日本為何對深海稀土如此執(zhí)著,必須回到2010年。那一年,由于眾所周知的原因,中國暫停了對日稀土出口。
這次事件給日本產(chǎn)業(yè)界帶來了巨大的沖擊,價格飛漲還在更致命的是,從混合動力汽車的電機到各種精密電子元件,許多日本引以為傲的高科技產(chǎn)業(yè)鏈,都面臨著斷供風險。
這次“稀土沖擊”給日本留下了一道深刻的疤痕,也催生了一種國家級別的戰(zhàn)略焦慮。
從那以后,日本政府和企業(yè)就開始不計成本地在全球范圍內尋找替代供應源,比如投資澳大利亞的萊納斯。經(jīng)過十多年的努力,日本對中國稀土的進口依賴度從超過90%降到了60%左右。
但問題在于,剩下的60%才是最關鍵、最難替代的部分,尤其是在分離提純技術要求極高的重稀土領域,中國的優(yōu)勢依然是壓倒性的。
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所以,當東京大學的團隊在2013年宣布在南鳥島附近日本專屬經(jīng)濟區(qū)內發(fā)現(xiàn)了儲量驚人的稀土泥后,日本政府立刻將其視為解決“卡脖子”問題的終極方案,并將其納入了“戰(zhàn)略性創(chuàng)新創(chuàng)造項目”,上升到了國家戰(zhàn)略的高度。
這次“地球”號的試采成功,就是這項國家戰(zhàn)略推進十多年后的一個階段性成果。日本政府發(fā)言人稱其為“向國產(chǎn)稀土產(chǎn)業(yè)化邁出的最初一步”,并強調其在經(jīng)濟安全方面的重要意義。
理解了這個背景,就能明白為什么日本愿意為一個看起來經(jīng)濟上極不劃算的計劃投入巨額資金。
但是,發(fā)現(xiàn)了稀土泥,并不代表日本有開采和提純能力。日本前幾年已經(jīng)多次炒作過類似話題,但至今也沒真正實現(xiàn)自主開采。
其背后原因,是因為開采深海稀土的技術門檻。
首先要明確一點:在6000米深的海底進行商業(yè)化采礦,在人類歷史上從未有過先例。
這個深度是什么概念?水壓接近600個大氣壓,相當于每平方厘米的面積上都承受著超過半噸的重量。
在這樣一個伸手不見五指、低溫、高壓的極端環(huán)境,任何設備故障都意味著災難性的損失。
這次日本采用的“封閉型循環(huán)方式”采掘系統(tǒng),聽起來很高科技,其核心原理可以理解為一個超級加強版的“深海吸塵器”。它需要從船上放下長達6000米的揚泥管,一節(jié)一節(jié)連接起來,把海底的采礦機和海面的母船連接成一個整體。然后,利用高壓泵將泥漿從海底抽到船上。
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“地球”號的試驗成功,證明了這個流程在技術上是“可以走通”的。這值得肯定。但是,“能走通”和“能穩(wěn)定、經(jīng)濟、大規(guī)模地運行”,完全是兩碼事。
這次試驗只是驗證了系統(tǒng)連接和少量樣品回收。而日本的下一個目標,是在2027年實現(xiàn)每天提升350噸泥漿的持續(xù)作業(yè)能力。
這其中隱藏著無數(shù)工程難題:長達6公里的管道在復雜洋流中的穩(wěn)定性和金屬疲勞問題;采礦機在黏土狀海底的行走、定位和防堵塞問題;整個系統(tǒng)在連續(xù)作業(yè)數(shù)周甚至數(shù)月期間的可靠性問題。任何一個環(huán)節(jié)出錯,整個系統(tǒng)就可能癱瘓。
在深海油氣開采領域,人類已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗,但其作業(yè)深度大多在3000米以內。6000米,這是一個將難度系數(shù)呈指數(shù)級放大的新領域。
所以,從工程角度看,日本只是剛剛敲開了商業(yè)化開采的大門,門后還有無數(shù)的“攔路虎”等著他們。說“技術可試采”,是客觀描述;但如果認為技術問題已經(jīng)完全解決,那就過于樂觀了。
如果說技術難題還有可能通過持續(xù)投入來克服,那么經(jīng)濟成本就是一座更難翻越的大山。深海采礦,從頭到腳都寫著兩個字:“燒錢”。
首先是前期投入。建造或改裝一艘像“地球”號這樣的深海作業(yè)母船,以及配套的采礦機器人、揚泥管系統(tǒng),資本開支是以數(shù)十億美元計的。
這比在陸地上開一個稀土礦的初始投資高出幾個數(shù)量級。
其次是運營成本。據(jù)日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的早期測算,在尚未形成規(guī)模化生產(chǎn)的情況下,深海稀土礦物僅開采成本就可能高達每千克50至150美元。
而“地球”號這樣級別的船只,每年的運營費用就高達100億日元(約合6400萬美元)。這些成本平攤到每一公斤稀土上,數(shù)字將是驚人的。
相比之下,陸地稀土礦的開采成本要低得多。根據(jù)咨詢公司Adamas Intelligence的數(shù)據(jù),即便在最理想的情況下,深海稀土的開采成本也將是陸地礦山的數(shù)倍。
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蘭德公司的一份報告甚至估算,深海采礦成本可能是陸地采礦的2到5倍。
這意味著,日本的深海稀土在商業(yè)市場上將毫無競爭力。生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,價格會遠高于從中國或其他國家進口的稀土。消費電子企業(yè)不可能為了所謂的“國產(chǎn)”去采購成本高出一大截的原料。
所以,這個項目從一開始就不是一個以盈利為目的的商業(yè)項目。它的背后是日本政府的財政補貼和國家意志。就像相關項目負責人石井彰一對彭博社說的:“這不是成本問題,這是經(jīng)濟安全問題。無論多貴,產(chǎn)業(yè)都需要它。”
這話說得簡單輕巧。但政治賬真的能替代掉經(jīng)濟賬嗎?
在市場邏輯下,這就是一門注定虧本的生意,一個巨大的經(jīng)濟黑洞。
假設,我們做一個最大膽的假設:就算日本克服了所有工程難題,并且日本政府愿意承擔所有虧損,成功地從深海大規(guī)模地把稀土泥挖了上來。那么,日本就能擺脫對中國的依賴了嗎?
答案是:還不能。因為稀土產(chǎn)業(yè)鏈最核心、技術壁壘最高的一環(huán),不是采礦,而是分離和提純。
稀土之所以叫“稀土”,不是因為儲量稀少,而是因為17種化學性質極為相似的元素(鑭系元素加上鈧和釔)共生在一起,要把它們完美地分離開,并且達到極高的純度,技術上非常困難。
在這方面,中國擁有全球近70%的稀土相關專利,尤其是在溶劑萃取等核心分離工藝上,經(jīng)過幾十年的產(chǎn)業(yè)實踐,已經(jīng)建立起了巨大的技術、成本和經(jīng)驗優(yōu)勢。
日本在稀土分離技術上也有積累,但與中國相比存在代差。
一個關鍵指標是純度。民用領域,比如制造普通磁鐵,可能4N(99.99%)級別的稀土就夠了。但在尖端軍事領域,比如制造導彈制導系統(tǒng)、雷達和隱形涂層的核心元器件,需要的是6N(99.9999%)甚至更高純度的單一稀土元素。而穩(wěn)定、大規(guī)模量產(chǎn)6N級重稀土的能力,目前主要掌握在中國手中。
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日本運氣比較好,南鳥島的稀土泥有一個巨大優(yōu)勢,就是重稀土含量高,且放射性雜質(如釷和鈾)極低,這使得初步的酸浸提取相對容易。
但這只是第一步。要把混合的稀土溶液分離成十幾種高純度的單一稀土產(chǎn)品,依然繞不開復雜的萃取工藝。
這就造成了一個非常尷尬的局面:即便日本把稀土泥挖了上來,完成了初步處理,如果他們無法獨立完成高純度的分離提純,最終可能還是要把稀土中間產(chǎn)品送到中國或其他擁有類似技術的國家進行精煉。
如果真是這樣,那所謂的“擺脫依賴”就成了一個笑話。
因此,對日本來說,真正的挑戰(zhàn)遠不止于深海。真正的戰(zhàn)場,在陸地上的化工廠里,在那些看不見的萃取槽和復雜的化學流程中。
如果無法在分離提純技術上取得根本性突破,深海采礦的戰(zhàn)略價值將大打折扣。
最后,還有一個繞不開的問題:環(huán)境影響。
深海生態(tài)系統(tǒng)是地球上最神秘、也最脆弱的生態(tài)系統(tǒng)之一。那里的生物生長極其緩慢,生態(tài)平衡一旦被破壞,可能需要數(shù)百年甚至上千年才能恢復。大規(guī)模的深海采礦,會帶來一系列不可預測的生態(tài)風險。
最直接的風險是棲息地破壞。采礦機會直接摧毀海底的生物群落。更令人擔憂的是沉積物羽流。采礦過程中攪動起來的泥沙會形成巨大的渾濁羽流,隨著洋流擴散到數(shù)十甚至數(shù)百公里之外,覆蓋并窒息那些無法移動的底棲生物,比如深海珊瑚和海綿,同時也會干擾更廣闊海域的食物鏈。
盡管日本聲稱采用了“封閉型循環(huán)”系統(tǒng)來減少泥沙泄漏,并部署了環(huán)境監(jiān)測設備,但這在多大程度上有效,尤其是在長周期、大規(guī)模作業(yè)的情況下,仍然是一個巨大的未知數(shù)。
所以,短時間內,日本根本不可能真的實現(xiàn)深海開采,做到稀土自足供應,甚至和中國的成本優(yōu)勢硬碰硬。
但我們也必須警惕日本下這盤棋的真正目的,一方面他們在給輿論造勢,增加在關鍵資源問題上與中國博弈的底氣,另一方面,也是在推進深海技術的發(fā)展,試圖在未來的全球海洋資源開發(fā)規(guī)則競賽中搶占一個有利位置。
對我們來說,既不必過分恐慌,也不可掉以輕心。我們需要關注的,不是日本今天挖上來多少泥,而是他們在這個過程中積累了哪些我們沒有的技術,解決了哪些我們尚未面對的工程問題。
這場在6000米深海之下展開的博弈,才剛剛開始。
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