美国建立起稀土全产业链，中国造出EUV，谁会更快

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（Dean Ball）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（电子离散能量状态，决定能量传递）、晶格（原子排列结构，决定电子运动与光传播）或磁矩（粒子在磁场中的方向与强度）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（GaN）或氧化锌（ZnO）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（SiO₂）栅介层厚度已接近量子隧穿极限，漏电流急剧上升。氧化钆（Gd₂O₃）与氧化镥（Lu₂O₃）等稀土高介电常数（High-k）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（如铁、钴等），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（总磁力强度）、矫顽力（抗退磁能力）和剩磁（撤回外磁场后剩余的磁强度）。钕铁硼（NdFeB）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（LREEs）的总储量，而非目前处于管制状态的中稀土与重稀土（HREEs）。

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（ion-adsorption clays），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（99.9999%）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。