
日美欧正紧急寻找稀有金属的稳定供应源,面对生产智能手机和纯电动汽车所需的众多元素面临供应制约的潜在风险。至少30%的元素生产份额由单一国家掌控,这对于国土有限的日本来说,提升技术以应对风险显得尤为关键。
元素是构成物质的基本单元,共有118种。日本经济产业省定义的稀有金属包括17种稀土,总计55种。这些矿物和气体由单一或多个元素组成,经过冶炼或分离精炼后可用于工业。
根据美国地质调查局(USGS)的调查,我们研究了各元素的代表性矿物或气体的产量。在118种元素中,能够计算出各国生产份额的有65种。2024年,生产份额过半由单一国家掌握的元素被定义为“风险元素”。
在65种元素中,有36种被认定为风险元素,其中33种属于稀有金属。
元素的液化温度和电导率各异,智能手机、电动汽车、药品等支撑日常生活的产品都是由多种元素组合而成。例如,半导体制造就使用了超过60种元素,缺少任何一种都无法生产出同样的产品。
中国政府在4月作为对美国征收关税的反制措施,限制了稀土出口。在17种稀土中,对7种实施的管制导致铃木和美国福特汽车一度停产。
中国将掌控生产的金属和矿物作为政治博弈的筹码。这种“武器”不仅限于稀土。
中国占生产份额过半的元素有30种。用于液晶显示器的铟(In)和作为胃药原料的铋(Bi)等,中国掌握精炼份额的7成以上。
矿物资源的开采常伴随着人权侵犯和环境破坏。尽管储量丰富,许多国家因限制开采或以不具经济效益为由退出开采,导致生产集中在少数国家。
除了中国,全球南方的新兴及发展中国家也掌握了大量风险元素。巴西在铌(Nb)的生产份额中占91%。铌与钢铁混合可提高耐热性,被用于航空航天领域的发动机等。东芝正在开发使用铌的新一代电池,用于未来的EV巴士等。
在技术竞争加速的新一代“钙钛矿”型光伏电池中使用的碘(I)的生产份额近7成由智利控制。
除了中国,其他国家也开始对风险元素进行管制。印度尼西亚禁止出口生产份额占6成的镍(Ni)。若风险元素被用作政治博弈工具的趋势全球扩散,所有产业都可能受到影响。
为稳定获取风险元素,日本开始关注海底资源。南鸟岛海域的海底分布着大量稀土。
日本将利用日本海洋研究开发机构(JAMSTEC)的船只,于2026年1月在南鸟岛周边的专属经济区(EEZ)开展试验性开采。目标是在稀土依赖中国的背景下,开发国产资源。
利用JAMSTEC的地球深处探测船“地球号”,从海面下5500米处回收含稀土的泥土。这些泥土富含镝和作为反应堆控制材料的铽(Gd)等。
南鸟岛的稀土开采是否能成为经济可行的项目仍不确定。即使从海底回收泥土,由于距离陆地较远,运输费用也会很庞大。此外,还需开发从泥土中提炼稀土的技术。
项目主管石井正一表示:“我们项目的目标是在面向日本的稀土供应停止时,如何在经济效益之外为日本的供应链做出贡献”。
该项目将在2027年度进行大规模的开采试验,验证每天350吨泥土的回收能力,并计划估算稀土回收的费用。
资源不仅藏于地下或海底。“城市矿山”中有大量的废旧家电和智能手机。日本的企业和大学正在提升技术,以从城市矿山中挖掘风险元素。
5年后的2030年,大量EV将报废。为了应对大量废弃,日本正在验证从锂离子电池和驱动马达使用的磁铁中提取风险元素的方法。锂离子电池中含有风险元素钴(Co)和镍。
住友金属矿山将在2026年6月完成锂离子电池回收利用的商业工厂建设。日产汽车和早稻田大学正在推进从混合动力汽车(HV)和纯电动汽车(EV)的马达中提取钕(Nd)等材料的验证实验,目标是在2030年左右实现实用化。
信越化学工业已与丰田合作,实现了从混合动力汽车马达中提取资源进行再利用。
然而,即使技术和设备完善,如果EV的二手车出口增加,废旧电池就无法回收,日本国内将不会留下风险元素。此外,高成本和再生资源利用不足也是挑战。
对于国土狭小的日本而言,难以依靠传统方法确保资源。为了稳定采购稀有金属,需要建立一个将资源留在日本国内的机制,使多个参与者相互竞争、提升技术水平,从而应对风险元素带来的挑战。
本文由主机测评网于2026-04-27发表在主机测评网_免费VPS_免费云服务器_免费独立服务器,如有疑问,请联系我们。
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