随着特朗普访华行程临近,西方媒体突然开始热炒美国重稀土关键材料已经“弹尽粮绝”得问题。诸多迹象表明,面对日益严重的关键矿产和核心材料“卡脖子”焦虑,美国半导体、航天航空和人工智能等军民融合产业正遭遇空前危机,多家向美国高科技企业提供原材料的经销商已开始逐步停止产品供货,这再一次给特朗普当局敲响了警钟。
即便去年10月底,中美达成“贸易休战”以来,中方已经逐渐恢复了对美方的民用重稀土供应,但氧化钇这类航空发动机定期涂覆的涂层耗材消耗量远大于美方库存,自从中方在关键矿产和核心两用物项对美实施反制以来的8个月来,中方向美出口了17吨钇材料和钇衍生产品,其总量仅为之前8个月的5%,供应量暴跌直接波及美国高附加值制造业的“命门”。
据美国彭博社27日报道,美国国内与重稀土钇和钪(钇族稀土)等相关的原料库存仅剩下几个月,包括波音、英特尔、通用动力在内的产业端正向特朗普当局施加巨大压力,要求其尽快解决氧化钇、氟化钇和钪复合氧化物(硒化钪、碲化钪和硫化钪)等生产原料供应问题。
限制重稀土钇和钪出口美国,实现对美精确打击
事实上,美国每年使用重稀土钇和钪的总量不足400吨,但其重要作用丝毫不比其他重稀土材料差。
例如氧化钇涂层作为高性能稀土氧化物涂层的重要组成部分,具有耐磨、高温稳定性及耐腐蚀性能,其在航空航天、半导体和原子能工业等关键领域中扮演着至关重要的角色。特别是作为一种极为成熟且高效率的材料强化手段,氧化钇作为航空航天发动机的陶瓷涂层材料,早已经被广泛应用于航发性能提升和平时维护保养领域。
众所周知,航空发动机零部件大多长期处于高压、高温、高应力的恶劣工况环境下,为了提高航发内涡轮叶片、涡轮盘和机匣等发动机关键零部件的耐磨、耐蚀和耐热等性能,以氧化钇为核心的航发材料,以镍基高温合金(MCrAlY)的发动机零组件材料供应就显得至关重要。
这其中,氧化钇稳定氧化锆(YSZ) 陶瓷材料由于具有高热膨胀系数、低热导率和材料稳定性等优异性能,已被广泛应用于制备航发涡轮导向叶片、转子叶片等的热障涂层(陶瓷隔热层),美国普拉特·惠特尼公司、霍尼韦尔公司和通用电气等航发企业作为氧化钇稳定氧化锆材料的大客户,目前正面临相关材料的大规模短缺窘境,一旦没有氧化钇和镍基高温合金(含钇合金),美国航空发动机工业将根本无从谈起。
钪的重要性也不低,钪的复合氧化物是一种负热膨胀材料,是航空航天器零组件、发动机部件、集成电路板和光学器件等制造中的特需材料,在半导体中下游生产中具有极为重要的作用。
实际上,钪在航空航天领域的价值也非同小可,钪作为全球最有效的铝合金微合金化元素增强剂,全面提高铝合金的强度、硬度、塑性、热稳定性能及耐腐蚀性能。特别是铝钪合金材料是目前航空航天器的主要基础材料,其重要意义可见一斑。限制上述两种材料供应,可以说是在美国高附加值制造业的“七寸”上动手,可谓牵一发而动全身。
美国对华搞稀土产业“小圈子”,但没什么用
最近一段时间,为了寻求建立所谓的“去风险化”供应链,美国专门针对中方牵头构建了一个关键矿产“小圈子”,美方通过这个包括资源国输出国、技术加工国和资金投入国三方合作的方式,形成一个“去中化”国际矿产联盟,然后意图推动内部成员国之间进行“上下游”协同沟通,继而达到避免竞价杀价,确保材料供应“价格处于合理区间”,保护各国本土加工项目免受“低价竞争”的目的。
但说到底,该关键矿产“小圈子”的主要目标是将中国排除在其合作框架之外,从而在关键矿产和核心材料领域建立一套独立于中国的体系,这个体系具备从矿产开发、冶炼加工再到终端客户之间的完整供应链,最终的目的一个是通过重塑市场定价逻辑,打压中方矿产加工企业,另一个是通过设置贸易规则来限制中方获得矿产资源。
分析人士认为,这个所谓的“去中化”国际矿产联盟存在两个致命硬伤,第一是该联盟内部各成员国之间存在固有矛盾,资源出口国希望卖高价,或者通过资源换技术,要求基础材料加工产业落户当地,而资源进口国则希望成本更低,且不附带任何中下游投资要求,所谓内部协商议价机制完全不符合市场规律,不过是美方强加给各国的歧视性规则,最终必然形同虚设。
最关键的是,这个联盟中的加工技术提供者并不具备中方类似的强大冶金、提炼和提纯能力,比如钪的提取需要强大的电解铝和精炼钛铁矿产业,作为这些高耗能冶金的副品回收产物,钪材料需要强大的冶金能力和技术储备。
目前,全球只有中方可以通过溶剂萃取、离子交换法等可批产高达6N级的超高纯钪,而6N级超高纯稀土氟化钇和氧化钇材料也只有中方可以以较低成本进行批量化生产,美国企业夜不能寐的核心原因是他们根本无法生产上述材料,霸占几座矿山有什么用?
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