2023年，中国宣布对稀土提炼、加工及其利用技术实施严格的出口限制，将这些核心工艺纳入《中国禁止出口限制技术目录》。

这项政策的调整在国际社会引发了巨大反响，尤其是高度依赖稀土的美国。

作为一种不可替代的战略资源，稀土在高科技产业和国防工业中占据着核心地位，甚至决定了军事装备的关键性能。

面对中国稀土政策收紧的局势，美国加快了稀土替代技术的研究步伐。

莱斯大学推出的“闪光焦耳加热”技术声称可以在1秒内将粉煤灰加热到3000摄氏度，从中快速提取稀土元素。

这种从煤灰中提取稀土的新技术，真的能成为解决美国稀土供应困局的答案吗？

中国稀土资源现状与供应困局

中国是全球稀土资源的重要生产国，早期的稀土储量甚至占据了全球绝对优势。数据显示，中国的稀土储量最多时曾占全球的71.1%。

然而，这一比例在2010年已经大幅下降到23%以下。

从1996年到2009年间，中国的稀土储量下降了37%，仅剩下2700万吨。

一方面，中国为了满足全球市场的稀土需求，大量开采本国稀土资源，稀土出口量长期居于世界首位；另一方面，稀土矿山开采工艺相对粗放，资源浪费严重，开采过程中伴随的生态环境破坏问题也日益突出。

尤其是在一些非法开采区域，矿山治理滞后，导致生态系统遭到不可逆转的损伤。

目前，中国的中、重类稀土储备尤为紧张。

这两类稀土元素因其稀缺性和高价值而在高科技产业中应用广泛，尤其是在国防工业、航空航天以及新能源领域。

然而，按现有的生产速度估算，中国的中、重类稀土储量最多只能维持15到20年，也就是在2040年至2050年左右，中国将面临资源枯竭的风险。

届时，中国自身的稀土资源难以满足国内需求，必须依赖进口以维持供应链稳定。

虽然中国的稀土资源储量位居世界前列，但并非世界上唯一拥有稀土的国家。

美国、澳大利亚、印度、巴西等国也拥有稀土资源储备，但由于多方面原因，这些国家的稀土产业一直未能形成规模化供应。

以美国为例，虽然其稀土资源储量较为可观，但长期以来，出于环保政策的限制和成本考量，美国本土稀土开采受限，冶炼分离等核心技术环节又相对滞后，导致其对中国稀土资源形成高度依赖。

2012年稀土战略收储启动与行业整合

2012年7月，中国正式启动稀土战略收储工作，这是国家首次将稀土纳入战略储备体系。

本次收储工作由国家财政出资，并通过符合条件的企业进行实施。

长期以来，中国虽然是全球稀土资源的主要生产国，但行业内部存在分散化、低效化的现象，大量小型企业无序开发，造成资源浪费和市场秩序混乱。

稀土资源的战略价值远超普通金属材料，它被广泛应用于高端制造业，如新能源汽车、风力发电、电子产品以及军事装备。

因此，工信部提出将通过行业整合，培育出2到3家大型稀土产业集团。

这些企业将主导稀土资源的开发、冶炼与市场流通，借此提高我国稀土产业的竞争力，并加强在全球市场的定价权。

针对稀土行业的现状，工信部于2012年8月发布了《稀土行业准入条件》，设定了严格的企业准入标准。

数据显示，当时约50%的稀土冶炼分离企业达不到行业准入条件，面临被整合或退出市场的局面。

这些企业大多存在设备落后、污染严重、技术水平低等问题，无法满足行业发展的需要。

部分规模较小的企业在新政策下失去了继续运营的可能，而符合条件的企业则迎来了资源整合与扩展的机遇。

2012年8月8日上午，国内首个稀土产品交易平台在内蒙古包头正式挂牌成立。

包头作为中国北方重要的稀土资源生产基地，拥有得天独厚的地理与资源优势，被选为首个交易平台的落地城市。

该平台由包钢稀土、厦门钨业等12家稀土生产和流通骨干企业共同出资，每家企业出资1000万元，合计资金达到1.2亿元。

交易平台的设立，主要目的是通过规范化交易渠道，实现稀土产品的市场化定价和透明化流通，打击稀土黑市交易和低价倾销现象。

此外，交易平台的成立也为稀土生产企业提供了一个更为稳定的销售渠道，有助于改善企业的经营状况，提升整体市场竞争力。

中国稀土出口政策的新调整

2023年，中国商务部和科技部联合发布了新修订的《中国禁止出口限制技术目录》，将稀土的提炼、加工及其利用技术列入了禁止出口的范围。

这次政策调整涉及稀土萃取分离工艺技术、稀土金属及合金材料的生产技术，覆盖了稀土加工过程中最核心的几个环节。

稀土元素在现代高科技领域的应用已经深入到各个产业，尤其在高端制造业和国防领域中，稀土的重要性尤为突出。

美国的军事装备对稀土元素的依赖就是一个典型的例子。

F-35战斗机作为目前世界上最先进的第五代隐形战机之一，其制造需要417公斤稀土元素。

这个数字并不是简单的累加，而是因为稀土材料被广泛应用于战机的多个关键部件中，包括发动机中的永磁电机、雷达系统中的高性能磁性材料，以及电子战设备中的特殊合金。

如果这些部件缺少稀土元素，发动机的效率将大幅降低，雷达探测性能可能失灵，整体战机的作战能力将大打折扣。

除此之外，美国海军的伯克级驱逐舰和弗吉尼亚级核潜艇更是稀土使用大户。

每艘伯克级驱逐舰需要约2360公斤稀土，稀土磁性材料和合金材料被广泛应用在舰船的动力系统、电子系统和武器系统中。

例如，舰船的声呐系统需要稀土钐钴磁体，这种磁体具有极强的磁稳定性，能够在复杂的海洋环境中稳定工作。

而弗吉尼亚级核潜艇的稀土消耗更为惊人，达到4536公斤。

这是因为核潜艇在静音系统、推进系统和精密导航设备中，都离不开稀土合金材料，尤其是钕铁硼永磁材料和高性能稀土合金。

如果这些先进装备缺少稀土材料，带来的影响是致命的。

据一些军事专家分析，如果不依赖稀土元素，F-35战斗机的隐形技术、电子设备和航电系统性能将下降数十倍，甚至根本无法执行现代空战任务。

同样，伯克级驱逐舰和弗吉尼亚级核潜艇在动力输出、电子侦测、声呐探测等方面的效率也将大幅降低，这对于高度依赖军事技术优势的美国而言是不可接受的。

正因如此，中国的稀土出口政策始终被西方国家高度关注，甚至上升到战略安全的层面。

国际间的技术竞争与合作

随着稀土元素在高科技产业中的需求持续增长，如何提高稀土提纯技术和开采效率成为各国关注的重点。

美国在这一领域投入了大量资源，试图在稀土提纯技术上取得突破，以减少对中国稀土供应的依赖。

美国国家能源技术实验室与肯塔基大学的合作项目便是其中一个例子，他们声称成功提取出纯度高达98%的混合稀土氧化物。

这种稀土氧化物的提纯结果在实验室条件下已经非常接近工业级别，显示了美国在稀土提纯工艺上的一定进步。

稀土提纯并不是简单的物理分离过程，而是涉及化学反应、溶剂萃取、离子交换等一系列复杂工序。

达到98%的纯度意味着在技术细节上，他们已经解决了部分关键问题。

不过，这样的突破目前只停留在实验室阶段，距离大规模工业化生产还有一段距离。

实验室条件下的成功并不等同于实际生产的可行性，主要瓶颈在于生产规模的放大和成本控制。

在实验室里，可以通过精密设备和高投入实现较高的纯度，但一旦转向大规模生产，设备、工艺稳定性以及成本核算都会面临更大挑战。

与此同时，莱斯大学的“闪光焦耳加热”技术在稀土提取方面提供了一种新的思路。

该技术通过瞬间释放强大的电流，在1秒内将粉煤灰加热到3000摄氏度的高温，从而将稀土元素从原材料中快速提取出来。

这种方法利用高温条件改变稀土化合物的结构，使得稀土元素在极短时间内被分离和提取。

在理论上，这是一种高效率的稀土提取方法，尤其适用于处理粉煤灰这类低品位的稀土资源。

然而，这项技术的高温过程本身也带来了新的问题。

要实现3000摄氏度的瞬间加热，需要消耗大量的电能。高温意味着高能耗，而高能耗又意味着高成本。

在实验室规模下，这种方法或许可以通过集中能量解决短时间的电力消耗，但若在工业化生产中推广，如何在效率和成本之间取得平衡成为关键难题。

中国经过多年的发展，已经掌握了成熟的稀土开采、提纯和加工技术，形成了从矿石到成品的完整产业链。

美国等国家虽然在技术上取得一些突破，但在成本、环保和生产规模方面，依然面临较大挑战。

参考资料：[1]王彦(译).2023年美国稀土产业状况[J].稀土信息,2024(3):26-28