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趕上恐須10年》

中國5招制霸稀土產業 美歐急起直追

路透社(達志影像提供)
作者
張帆
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元大基金經理人,主要負責中國股債市場投資,具10年投資研究經驗。台灣大學經濟系畢。

  • 中國揚言管制稀土出口引起美歐緊張,關鍵在軍事、半導體追求精密少不了它。
  • 用「人海戰術」搜山尋礦,中國投下的人力規模及辛苦程度,他國短期難追趕。
  • 目前全球僅中國具備稀土提純全產業鏈,這是極權體制刻意讓該產業無利可圖、阻擋他國競爭的結果。
     

美中稀土貿易戰,從2025年4月中國為反制川普「對等關稅」,宣布對7類稀土出口管制開始,到10月宣布擴大稀土出口管制,再到11月川習會時,美國同意降關稅、中國同意延後稀土管制,雙方各有妥協而暫告休兵。但就像《華爾街日報》在川習會後報導中國正計畫針對美國軍用稀土加強管制,可見圍繞稀土這項戰略性關鍵原料的地緣政經緊張關係仍將持續。

稀土到底有多重要?為何中國形成近乎壟斷的地位?美歐日等陣營想要減少依賴中國稀土供應鏈的努力,能有多大成效?

開山遍尋稀土礦 中國蘊藏量多但未成壟斷

先來看中國對稀土出口管制的策略,第一是禁止軍用稀土出口,第二是半導體所用的稀土出口要逐案審核,其他民用的稀土原則上都開放。

事實上稀土用途最大量都在民用,大宗的包括磁鐵,如電動車、各種生活用品的磁鐵,以及提煉石油的催化劑;軍用和半導體的需求量占比非常低。稀土產量總規模一年約3、40萬噸,軍用大約只有幾千公斤,但中國揚言管制何以能讓川普急得跳腳?在回答這個問題之前,得先理解中國近乎獨占全球稀土的地位是怎麼來的。

如果攤開全世界的稀土礦分布圖(如下),可以看到全世界幾乎各地都有,中國最多,達4400萬噸,美國1900萬噸、澳大利亞570萬噸,印度、巴西也都有。

然而,必須了解的是,這類礦藏數據是動態的。就像半世紀前石油危機時,一般多認為石油只剩40年可用,但如今50年過去了,石油蘊藏可用年數比當時還多,因為科技發展是動態的,原來沒發現、開採不到的礦藏會因為科技而被找到、進而開採。稀土也一樣,任何有經濟價值的礦物皆然,只要有價值,自然會被重視、會有科學家去尋找,發明新工具新技術去探勘、開採。

所以中國在稀土的蘊藏量雖多,但也沒到全球壟斷程度,且很多國家只是還沒有大規模的探勘挖掘。這幾年東南亞國家瘋狂尋找稀土礦,其實已經很有收穫。

中國對稀土的探勘已算普及,其優勢除了蘊藏量,另一個即是人力。根據網路資訊,每年有好幾萬名地質系畢業生加入地質調查研究的工作;相形之下,世界各國沒有那麼充裕的專業人力從事這項工作,遑論台灣。

用極端一點的情況來理解,假設玉山或阿里山裡有稀土礦,台灣也找不到足夠人力去探勘與開採。中國能夠找到那麼多礦物,正是因為他們有足夠人力,而且願意忍受那種枯燥辛苦的工作

關於中國探勘的作法,根據描述,他們會分成很多小組,10人、20人在一座山裡齊頭並行,這樣一定沒有路可走,所以就是一路移石砍樹拔草、一路採樣前行,靠這種人海戰術才有辦法大面積找到礦物。中國用這樣的作法已經幾十年,日積月累,幾乎有大蘊藏的礦物都能找到。這是很多國家做不到的事

稀土純度越高效能越強 中國提純市占99%

另外,中國也透過邊境合作開拓礦源。例如緬甸近幾年找到稀土資源,而中國早就花了大批人力在雲南發現礦藏,沿著山裡的礦脈就可以判定礦藏會跨境到緬甸。緬甸軍政府與中國政權友好,兩國合作找到許多礦藏,這些稀土礦石也絕大多數出口到中國,在中國冶煉。

如今美國想要重振稀土產業,但美國與盟國能否找到足夠的地質調查工程師,可以肯定的是不會有像中國那樣的數量。所以就探勘而言,其他國家落後中國甚多。

從下圖可以看到,2010年之前中國稀土產量幾乎接近壟斷全球的狀況,但在之後陸續出現其他國家增產,起因是2010年中國與日本的釣魚台紛爭,用禁止稀土出口來制裁日本,這讓許多國家警覺,例如美國就在當年推進了稀土自主的法案。

不過,目前稀土的分離、提純,中國仍居壟斷地位。中國擁有全球9成以上的稀土分離提純產品,特別是在重稀土領域,中國提純品市占率接近99%,其他國家只有約當於實驗室的生產能力,沒有工業化的能力。過去美國的稀土礦石也出口到中國,委託中國加工再回到美國;馬來西亞則有中國以外唯一的重稀土分離廠,是由澳洲的企業投資設立。

稀土的開採和冶煉都是高污染。稀土含有放射性元素,礦物挖土機施工時會飄起帶放射性的粉塵,隨著大氣擴散,飄到河流、地下水則會污染整個水系。這也是西方國家不願開採的原因。

而到了礦物分離提純階段,放射性物質會留在廢棄物裡面,且提純的過程需要反覆使用濃硫酸這類強酸,含有大量的有毒元素,處理這些東西非常耗費成本。中國怎麼做到低成本?從網路上可找到中國自己的說法,就是早期他們在內蒙古挖坑,將廢棄物全部埋進去;如今中國人變富有後也不要高污染,於是運到蒙古國埋。蒙古有許多沙漠,也願意收錢接納中國的工業廢棄物。

美國也有沙漠,也許能做類似處理,若是要百分之百的環保流程,處理的成本可能會是天文數字。如果要重振稀土產業,也許會被迫對環保有一定程度的妥協。

刻意壓到無利可圖 中國稀土制霸全球奇招

尤有甚者,這個行業被中國刻意壓到無利可圖。雖然中國近乎壟斷全世界的稀土生產,但中國的稀土上市公司財報卻不好看,沒什麼獲利。這是中國政府有意為之。中國在這麼低成本、低環保的情況下,壓到不賺錢,就是為了阻斷其他國家生產的意願,因為一生產就要虧錢,這是中國過去的策略。而且,如果這個行業不賺錢,優秀的人才會選擇這個專業嗎?

同時,稀土的純度越高就越有價值,而高純度產品基本上只有中國生產,因為其他國家缺乏產業鏈,不及中國的工業化程度。以磁鐵而言,磁鐵稀土的純度越高,它的磁力就越強,因此哪怕只是民用,如果沒有中國供應的高純度磁鐵,同樣的電動車可能里程數、耗電量等表現就會較差。

軍用稀土也是,一般多用在雷達和紅外線感應系統。雷達主要是用在控制電子波,材料純度越高,雷達控制的精密度就越高,掃描距離就能越遠,雷達感應的效果就越好。舉一個極端的例子,如果美國不能再進口中國的稀土,中國的雷達探測距離就可能比美國更遠,兩軍交戰時中國就會先發現美國的戰機,這是美國絕對不能容忍的事情。

因此中國認為打出稀土牌,美國會有一定程度的妥協。因為無論戰機潛艇,基本上軍用裝置都有雷達、紅外線感應等稀土需求。

再看半導體,在5奈米以下先進製程上,因為半導體會出現量子穿隧效應,為了改善此問題,會加入稀土元素如氧化鑭,如果稀土純度不夠高,參有雜質,就會干擾電子,導致IC運作時漏電。假如晶片出廠時沒事,但裝在手機上使用幾個月就漏電壞掉,這對晶圓廠、手機廠或消費者都是難以忍受的事。

所以中國打出稀土這張牌,有一定程度是真的能卡住西方社會的脖子。這也是為何大約10年前西方國家開始慢慢投入稀土產業鏈,想要拿回一部分控制權

在1970年代以前,全世界最大的稀土出口國是美國,後來因為嚴重污染的緣故而關廠,直到歐巴馬政府推出稀土自主策略,想強化本土供應鏈,礦山才重啟,採礦企業的官網上強調能夠有效處理環保問題。無論如何,迄今美國花了15年的時間,僅僅做到把礦山打開,每年供應約4萬噸的礦石給中國提煉。美國要在2025年啟動稀土的工業化量產,但初期的良率、成本控制能做到多好,恐怕還有很大的進步空間。

其他國家過去幾年也陸續提高稀土產量,如加拿大、澳洲。澳洲的礦山主要是與日本合作投資開發。非洲的坦尚尼亞礦山是中國的投資,中國不見得要開採,它只要不給美國開採的機會,就可以繼續卡住美國的脖子。現在世界各地仍在進行這樣的競賽,也就是到處找礦山。

不過,找到礦山其實無法真正解決問題,關鍵仍在提純的技術屏障。中國官方資料稱其擁有全球68%的稀土分離專利,同時它也嚴控技術外流,包括設備禁止出口、關鍵從業人員禁止出境、禁止與外國交流,只有極權國家才能做到這種事情

再來是前面提過的人力問題。美國熟練的稀土工程師才3百多人,平均年齡50幾歲,因為相關產業上一輪留下來的工程師就剩這麼多。中國的稀土工程師超過2萬人。所以美國政府雖然有意願追趕,但投入的程度恐怕不夠。中國在汽車、半導體領域追趕西方,是花了比別人更多的人力來做,反過來若西方要追趕中國的稀土,能不能投入更多人力?中國的評估是,西方想在稀土生產趕上中國,至少要花10年,這個估計應是合理的。

中國用舉國體制來追趕西方的半導體等技術,至於稀土產業,中國則用投入巨量人力、不惜環境代價、壓低產業利潤、墊高技術門檻的長期布局,加上近期策略性搶占南方國家礦源,卡住美歐機會,以維持遙遙領先的地位。因此,西方國家恐怕需要更大的覺悟,目前所投入的人力、資源、技術,要追趕上頗為困難,應有更大的決心與魄力來面對這些問題。