美国打通稀土全产业链与中国攻克EUV谁将领先

在事关AI供应链的控制方面，中国有力的臂膀，正在伸得和美国一样长。

AI真是一个奇妙的产业，它的GPU、光刻机、先进代工能力，都如此高度集中于单个企业，这是它们成为科技战利器的根本原因。在这一点上，稀土同样高度集中，就在中国。集中度才是杀手锏。

稀土是关键杠杆，决定着AI芯片性能极限与供应稳定性。其不可替代性源自原子层面的物理特性，这使得它从开采到提炼的整个产业链，几乎注定无法短期内在规模化制造环境中复制。从芯片到电机、从发电到冷却，拿捏了稀土元素的流向，也就拿捏了全球AI经济流向。

中重稀土，才是稀土在AI经济中的重中之重。中国掌握着近乎全部的中重稀土的供应链，从矿产开采到冶炼提纯，再到永磁体、靶材等组件的制造，覆盖了全流程的设备与工艺。而美国的AI产业繁荣，以及对AI革命的宏大叙事，几乎完全建立在这一物理底座之上。美国从五角大楼到企业，用出吃奶的力气，仍难以在短期内翻过这道“稀土墙”。

0.1%的非对称威慑力

只要0.1%的价值含量，稀土就足以撬动全球AI供应链。它覆盖了先进制程的逻辑芯片与存储芯片，也涉及到光互联技术改进，还包括与这些芯片相关的生产设备、测试设备和材料，甚至连发电与冷却等场景都离不开它；作为AI在物理世界的延伸，人形机器人与AI硬件等也离不开稀土。如果使用含有中国成分的稀土，台积电、三星、SK海力士都需要许可证。这相当于对半导体供应链事实上的否决权。

正是0.1%，让稀土对AI经济，足以造成一场不对称的冲击。稀土行业的直接市场规模其实非常小，无论是市值还是销售额，稀土行业巨头都无法与其他大宗金属巨头相比，更别提那些动辄数万亿美元的AI巨头。

相对于稀土这一要命的微量，AI已经成为了美国国运之所系。世界贸易组织称AI产品占今年全球贸易增量的近一半；数据中心和软件投资，贡献美国上半年GDP增长92%。换言之，没有AI及其泡沫，美国经济可能已经陷入了零增长。前白宫人工智能政策顾问迪恩·鲍尔担忧，鉴于人工智能资本支出的关键作用，如果中国的出口管制规定落实得不折不扣，卡住美国的AI供应链，可能导致美国经济衰退。

0.1%的门槛极易触及。按照商务部的条款，境外制造的特定稀土永磁材料稀土靶材，只要“含有、集成或者混有原产于中国的”稀土相关物项，且价值比例超过0.1%，就需要申请许可证件。注意，不是稀土在AI芯片等终端产品中的整体价值占比。

而对于终端产品，商务部则从“最终用途”的角度加以限制，研发、生产14纳米及以下逻辑芯片或者256层及以上存储芯片，以及制造上述制程半导体的生产设备、测试设备和材料，或者研发具有潜在军事用途的人工智能的出口申请，逐案审批。

原子尺度的杠杆

稀土成为AI供应链最小巧有力的杠杆，还在于它是AI硬件性能的物理底座之一，且在当下或未来，都难以轻易绕开。

AI在比特与token层面的跃迁，最终受制于稀土在“原子与电子”层面的极限性能。稀土独特的未填满的4f电子轨道，在外层电子屏蔽下，展现出极强且多样的光、电、磁特性。微小的4f电子数差异，使不同稀土元素能够在原子尺度上与芯片材料的能级、晶格或磁矩精准耦合，成为调控材料极限性能的“精密工具”。

随着先进制程逼近原子尺度，AI芯片良率越来越受制于材料物理特性的极限。每一种稀土元素在半导体供应链的应用，正在成为变相推动“摩尔定律”继续生效。

英伟达的Blackwell架构芯片就因封装阶段的热膨胀应力问题，一度推迟出货。与许多异质衬底不同，含钪衬底的晶格常数与热膨胀系数与氮化镓或氧化锌外延层高度匹配，可显著降低应力缺陷与热失配。英伟达和其他芯片制造商的芯片上，数百个微型电容器已经用到了超纯镝，以改善材料的热稳定性，从而提升芯片的功率密度与可靠性。

传统氧化硅栅介层厚度已接近量子隧穿极限，漏电流急剧上升。氧化钆与氧化镥等稀土高介电常数氧化物，因能在保持栅控能力的同时有效抑制漏电，而被视为下一代栅介材料的重要候选。

稀土不仅改变了电子信号传输，还影响着电气设备动力传递效率。半导体制造设备，想要保证纳米级精度的高速运动，稀土永磁体至今不可或缺。无论是ASML光刻机，还是特斯拉人形机器人，都离不开稀土永磁体。相比缺乏外层电子屏蔽的过渡金属，稀土金属内层电子磁矩更大、各向异性更强，带来更高磁能积、矫顽力和剩磁。钕铁硼磁体即后者的代表，为了在高速高温环境下保持更强的性能，它们往往会掺入微量的镝或铽。

当然，材料科学仍在不断进化，无法断言稀土是AI的终局。欧美以及日韩，都在尝试不使用稀土元素的永磁体和电机设计。但它们仍处于早期实验室阶段，要么太笨重，要么需要整个电机体系的协同改变。美国橡树岭国家实验室还在尝试只含有轻稀土的永磁体，这就需要额外再想想办法，避免磁生电导致的过热与消磁问题。

某种程度上，中国稀土产业的成熟与垄断地位，是建立在可再生能源和电动汽车行业的快速增长之上的。这些行业使用了大量的稀土永磁体。欧美国家正在输掉新能源汽车产业的竞争，也许还包括低空经济或机器人，缺乏下游规模应用场景的实验室创新，很可能再一次陷入量产地狱。

中重稀土才是关键

美国已经开始自救，但进展缓慢。它期望重建“从矿山到磁体”完整供应链，但至今仍然局限于小幅扩展本土或友岸的轻稀土产能之上。但AI经济的关键，恰恰又在于中国近乎处于绝对垄断地位的中重稀土之上。

按照化学分离难度与矿物共生丰度等维度，稀土金属可以分为轻稀土与中、重稀土。所谓“稀土”不“稀”，指的往往是包括轻稀土的总储量，而非目前处于管制状态的中稀土与重稀土。

轻稀土原本就不在中国的出口管制清单之列。今年4月，中国商务部、海关总署对钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇等7类中重稀土相关物项实施出口管制措施。此次出口管制新增了钬、铒、铥、铕、镱五种稀土元素。至此，17种稀土元素中12种中重稀土及其相关物项，全部进入清单。主要由轻稀土制成的钕铁硼永磁材料，只要不含铽或镝，并不在列。

欧美国家对稀土产业链的重视，始于2010年日本遭遇断供危机。但直到2017年，美国才重启位于加州帕斯山的本土唯一的稀土矿。2018年，稀土进入美国关键矿物清单。此后，拜登与特朗普都学起了产业政策这一套，为本土的MP材料以及澳大利亚的Lynas等企业提供数亿美元补贴；国防部还向MP材料公司注资、贷款与下单，甚至对镨钕金属做出两倍于当前市价的最低价格保证，为期十年。

但这是一项高投入、长周期、低利润的产业。截至去年全年，MP材料仍然无法扭亏。稀土提纯技术最初起源于美国，最终在本土工艺“断代”，正是因为它当时不是一门华尔街看得上的好生意。事实上，就连轻稀土，MP材料也是刚在今年4月才停止与中国的合作。盛和资源是它在中国的加工合作伙伴，也是它的少数股东。

稀土之于AI经济的重要性与迫切性，被全球各国轻稀土及其总产量的此消彼长所错误地掩盖了。必须承认，随着欧美国家越来越重视稀土供应链，一定程度上实现轻稀土的本土化，并非完全不可能。特朗普甚至想要买下格陵兰岛，并在乌克兰勘探。目前，在中国之外，美国的MP材料与澳大利亚的Lynas，已经在一定程度上具备了规模生产与加工轻稀土的能力。MP材料自称目前供应了全球10%的稀土，当然，都是轻稀土。

全球轻稀土供应链格局

但是，开采是次要的，加工才是关键，而且，并非所有稀土都一样。一旦将焦点从“所有稀土”转向“中重稀土”，中国的地位就从“主导地位”变为“近乎绝对的垄断”。

重稀土矿藏，尤其是丰度更高的离子吸附型粘土矿，绝大多数集中在中国南方和缅甸北部，合计占了全球的98%。它们的提取成本更低。在中国之外，全球已探明的重稀土矿床大多规模小、品位低、放射性高，或位于环保敏感地区。

全球重稀土供应链格局

稀土的冶炼既是技术活，也必须规模化才能经济可行。这是“原子尺度”优势的另一面，它们的外层电子结构非常接近，化学反应活性几乎一致。中重稀土之间的差异比轻稀土更小，提纯难度也就更高。

中国几乎垄断了重稀土冶炼技术，是唯一能规模量产6N级纯度重稀土的国家。目前，Lynas在马来西亚的工厂已经成功生产“商业规模的氧化镝”，但该公司没有披露产量。美国在巴西、沙特等地部署的重稀土产能，即便乐观估计，也要到2028年以后才能投产。

而且，海外企业当下的技术，也绕不开“中国成分”，也需获得中国出口许可证。盛和资源之所以成为了MP材料的少数股东——只花了111美元获得了后者9.9%股份——还因为后者在成立之初，就接受了前者的技术支持。

短期内，稀土供应链的波动，已经反应在AI企业与稀土企业的股价波动上。但与中重稀土相关的技术创新与贸易博弈，将长远深刻地塑造全球AI产业格局。

最后，美国建立起稀土全产业链，和中国造出EUV，准更快，可以把它放到Polymarket上打个赌吗。

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