狂热的AI叙事需要先冷静几天。市场需要盘点一下，美国的AI芯片与基础设施，有多大的成色，完全掌握在自己手里，又需要多久才能实现对其中稀少而必要的“稀土”的路线替代？

日前，中国更新了稀土相关出口管制，从金属的角度，覆盖了钐（Sm）、镝（Dy）、钆（Gd）、铽（Tb）、镥（Lu）、钪（Sc）、钇（Y），以及钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、铕（Eu）、镱（Yb）及其相关物项；从技术栈的角度，覆盖了相关物项从开采到冶炼、制造、回收全周期，以及相关设备从出口到装配、维护等全周期。

此次，中国对稀土技术栈的出口管制，原则拒绝境外军工企业及军工用途，逐案审批半导体企业。具体而言，包括最终用途为研发、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。

也就是说，如果使用中国稀土，台积电、三星、SK海力士都需要许可证。价值比例达到0.1%即纳入管制的门槛，等于对半导体供应链事实上的否决权。它是最小巧有力的杠杆。

从芯片到基础设施，AI的未来无疑面临着一堵“稀土墙”。但它究竟有多高，有多厚？美国军工行业早就提前梳理过，没了稀土会怎么样。

1架F-35需要900多磅稀土元素，1艘阿利·伯克级驱逐舰需要5200磅，一艘弗吉尼亚级潜艇需要9200磅。它们主要用到了稀土永磁材料，后者体积更小、效率更高、运行更可靠，被广泛用于电机与发电机的转子中。即使不涉及永磁材料，艾布拉姆斯M1A1/M1A2主战坦克上的车载激光测距仪，经铈抛光的光学透镜，潜艇声呐系统中使用的声换能器（sonic transducers），都离不开稀土元素。它们利用了稀土元素的光学、电学和声学特性。

简言之，稀土金属影响着电气设备传输能量的方式，以及电子设备传输信号的方式。AI供应链也是如此，离不开稀土的上述特性。

与半导体直接相关的用途，包括作为掺杂剂（dopants），用于降低晶体管的阈值电压等；作为芯片结构中的绝缘氧化层；作为化学机械抛光浆料配方中的添加剂。

所谓掺杂（doping），就是向半导体中掺入少量稀土金属原子，以改变其物理特性。比如镝，它有很强的耐热性，有助于芯片功率密度提升。去年《纽约时报》就称，英伟达和其他芯片制造商的芯片上，数百个微型电容器就用到了超纯镝。再如铒，可以在特定波长高效受激辐射，放大光信号，有助于提升光互联效率。

还有些稀土金属，虽然没有直接用在“芯片里”，却影响着“造芯能力与成本曲线”。氧化铈（CeO₂）成为化学机械平坦化（CMP）工艺的核心材料，主要则是基于它的化学与机械稳定性。抛光浆料直接影响晶圆的平整度与最终良率，这对于动辄上百层的NAND闪存而言尤为关键，每一层的质量波动最终将放大次品率。当然，铈是一种轻稀土，并没有直接出现物项列表的清单中，但也属于制造“256层及以上存储芯片”用得上的“材料”了。

部分稀土元素尽管还没有嵌入当下主流芯片制造工艺中，但已经成为了未来关键技术路线的备选之一。

先进制程继续推进，晶体管尺寸越来越小，传统的氧化硅（SiO₂）栅过薄导致漏电流激增。氧化钆（Gd₂O₃）与氧化镥（Lu₂O₃）等高介电常数（High-k）稀土氧化物的重要性逐步提升，它们可以避免核心漏电问题。三星已在探索基于高介电常数金属闸极 (HKMG) 工艺的DDR内存。此外，含稀土元素的化合物，可以增强光吸收性能，提升曝光灵敏度，也逐步进入EUV光刻胶前沿研究的视线。

“下一代计算”的量子计算也逃不过稀土路线。今年，加州理工在《自然·物理》发表过一篇论文，就展示了一种基于稀土离子掺杂晶体的新型微波-光量子转换器。

庞大的半导体制造设备，也离不开稀土，主要是用它制造的永磁体，在效率与抗退磁能力上难以替代。光刻机的光源系统、物镜系统以及工件台，想要实现纳米级精度的高速运动，需要无摩擦直线电机与磁悬浮系统，也就是离不开稀土永磁体。ASML还曾专门在官网披露过这一供应链风险，并声称找到了“第二路线”，可视局势变化启用。

离子注入机与刻蚀机等，对永磁体的需求同样如此。此外，刻蚀与沉积设备，往往与强腐蚀性等离子体打交道，它们的关键部件表面涂覆了含钇的涂层。

稀土的可得性，也影响着半导体制造设备的路线选择与创新周期。今年，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）就宣布，研发了一款基于掺铥钇氟化锂的激光器，有望将EUV光源效率提高约10倍。

如果将AI基础设施，以及下游AI应用也纳入进来，那么，稀土杠杆作用还将进一步凸显。数据中心的冷却系统，乃至驱动这些数据中心的风力发电设备，都离不开稀土永磁电机。在年初的电话会议上，马斯克就称，自己已向中方保证，进口永磁材料只是用于人形机器人，而非武器系统。

杠杆掌握在中国手中。据美国地质调查局（USGS）数据，2024年，中国稀土产量为27万吨，供应了全球近七成的稀土产品。剩下也几乎脱不开“中国成分”。对美国而言，缺的不仅仅是格陵兰岛或乌克兰等的稀土矿产，而是分离、冶炼、制造等供应链配套与规模化产能。完全从头建设全供应链将非常昂贵，初始投资可能超过全年市场规模。

同日，中国还对部分人造金刚石等超硬材料及相关设备，以及能量密度大于等于300Wh/kg的锂电池及其原材料与相关设备，实施了出口管制，太阳能和储能，在美国数据中心电力系统中日益重要。金刚石除了制造磨具等，本身也是第四代半导体；锂电池则是储能及端侧智能终端的关键部件。

也许，稀土已经成为了AI价值链上举足轻重的“杠杆”，用0.1%就足以撬动更大的市场空间。