美國(guó)自黑神曲《美國(guó)!見(jiàn)鬼去吧》
近日,“稀土資源”這個(gè)詞在網(wǎng)絡(luò)上突然又熱了起來(lái),而與之聯(lián)系最多的另一個(gè)詞匯,恐怕就是“美國(guó)”了。作為網(wǎng)友口中的“世界第一大軍事強(qiáng)國(guó)”,美國(guó)在其國(guó)防領(lǐng)域的方方面面都離不開(kāi)這種在地球上并不算罕見(jiàn)的金屬,這也導(dǎo)致美國(guó)成為了世界第一大稀土消耗國(guó)。但美國(guó)這一“吃土大戶”的稀土行業(yè)又究竟是怎樣一個(gè)現(xiàn)狀呢?我們今天就來(lái)聊聊美國(guó)稀土行業(yè)那點(diǎn)事。
所謂稀土,其實(shí)是一組稀有金屬元素的統(tǒng)稱(chēng),其包括了全部15種鑭系金屬和2種與其密切相關(guān)的金屬元素鈧和釔。在這些元素發(fā)現(xiàn)之初,人們無(wú)法通過(guò)化學(xué)手法制備出這些金屬的單質(zhì),而是只能提煉出少量不溶于水的稀有金屬氧化物。這些金屬氧化物稀少而形似土,所以被稱(chēng)為了“稀有的土”(rare earth)。
這些“稀有的土”因其自身具備的某些特性,而被廣泛的用于軍事領(lǐng)域。比如,鈰、鑭、釹、鐠、釤、釔6種元素有較為良好的助燃特性。所以經(jīng)常被用于炮彈、炸彈等爆炸物的裝藥腔內(nèi)襯。目前美國(guó)海、空軍廣泛使用的航空炸彈就在裝藥腔內(nèi)襯中添加了此類(lèi)元素,這可以使這些炸彈爆炸后生成的碎片更易點(diǎn)燃爆炸點(diǎn)周?chē)囊兹嘉镔|(zhì),增強(qiáng)炸彈的二次殺傷能力。
當(dāng)然其實(shí)這種做法跟我國(guó)比還是有點(diǎn)“小巫見(jiàn)大巫”了。比如我國(guó)外貿(mào)型飛弩-6單兵防空導(dǎo)彈,就采用了以20%~30%的鑭粉末合金制成的破片套。這種破片可以保證在擊穿飛機(jī)蒙皮后迅速燃燒,增強(qiáng)導(dǎo)彈的殺傷力。
此外,如釓、釤、銪、鏑等稀土元素有良好的俘獲中子的能力。這種特性使他們非常適合被添加進(jìn)核反應(yīng)堆的控制棒中,用以控制核反應(yīng)堆中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的反應(yīng)速率。目前美國(guó)的全部核動(dòng)力航母、核動(dòng)力潛艇均離不開(kāi)稀土元素。
在冷戰(zhàn)時(shí)期,美國(guó)還曾嘗試過(guò)在裝甲鋼的制造中,使用稀土元素和硼元素降低其他合金用量的做法。與之類(lèi)似的,我國(guó)和蘇聯(lián)也都曾經(jīng)開(kāi)發(fā)出了使用稀土元素降低乃至完全取代裝甲鋼中鎳元素含量的方法。比如蘇聯(lián)的T-62坦克,其炮塔和車(chē)體裝甲板就分別添加了0.024%和0.029%~0.037%的混酸洗稀土。
而我國(guó)也在上世紀(jì)60年代開(kāi)始,相繼開(kāi)發(fā)出了使用混酸洗稀土取代鎳的,無(wú)鎳601鑄造裝甲鋼、603軋制裝甲鋼和無(wú)鎳低鉻601A裝甲鋼;無(wú)鎳鉻621裝甲鋼、622裝甲鋼等多種裝甲鋼。除了裝甲鋼外,我國(guó)還相繼開(kāi)發(fā)了稀土高錳鋼履帶板、稀土坦克曲軸鋼、稀土無(wú)鎳靶板、稀土炮鋼、稀土結(jié)構(gòu)件鋼、稀土彈簧等地面裝備用鋼。
除了這些隨處可見(jiàn)的“低端武器”外,稀土元素在高端武器裝備中的使用其實(shí)更加廣泛。比如,被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的寶石”的航空發(fā)動(dòng)機(jī)單晶葉片,就離不開(kāi)錸這種稀土元素。雖然目前各國(guó)第四代單晶葉片的技術(shù)路線普遍選擇了降低葉片中的錸含量,但不管再怎么減,一時(shí)半會(huì)這些嬌貴的葉片還是離不開(kāi)錸的。
光學(xué)領(lǐng)域尤其是激光領(lǐng)域一直以來(lái)都是軍事科技中最熱門(mén)的領(lǐng)域之一,而在這一領(lǐng)域稀土更是扮演了至關(guān)重要的角色。如光學(xué)儀器玻璃、光學(xué)纖維面板、熒光屏粉激活劑、耐輻射光學(xué)玻璃、固體激光器、紅外整流罩和軍用陶瓷等眾多光學(xué)材料都極度依賴(lài)稀土元素。僅僅激光領(lǐng)域,到目前為止就約有90%的材料涉及稀土元素,在軍事應(yīng)用上,這涉及了激光測(cè)距、激光通信、激光制導(dǎo)和激光武器等方面。
最后,如釹、鈧、釤等元素在永磁體制造方面也是不可或缺的元素。而永磁體在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用同樣極為廣泛,低端如車(chē)輛、艦艇的啟動(dòng)電機(jī),高端如導(dǎo)彈導(dǎo)引頭、雷達(dá)、聲吶等高科技設(shè)備,都需要用到由稀土元素制成的永磁體和其他稀土組件??梢哉f(shuō),如果一個(gè)國(guó)家缺乏或者完全沒(méi)有稀土資源的獲取渠道,那么這個(gè)國(guó)家的軍事實(shí)力至少要大打折扣。
在1985年之前,美國(guó)曾經(jīng)是世界上最大的稀土生產(chǎn)國(guó)。當(dāng)時(shí)美國(guó)莫利集團(tuán)(Molycorp)擁有著世界上產(chǎn)量最大的稀土礦——加利福尼亞州的山徑(Mountain Pass)礦。不過(guò),作為一個(gè)專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)稀土的特種礦,山徑礦的運(yùn)營(yíng)成本極其高昂、附加值極低。相比之下在開(kāi)采其他礦物時(shí),將稀土資源作為副產(chǎn)物分離是最為廉價(jià)的開(kāi)采方式。但受美國(guó)核管理委員會(huì)和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的諸多條條框框所限,美國(guó)幾乎無(wú)法以這種方式開(kāi)采稀土。為了確保自身的生存,80年代中后期開(kāi)始莫利集團(tuán)開(kāi)始將其稀土業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移至東亞某國(guó)。而最終,在該國(guó)物美價(jià)廉的,作為鐵礦副產(chǎn)品的稀土產(chǎn)業(yè)的沖擊下,美國(guó)在2002年完全停止了重稀土資源的生產(chǎn)。
1995年,美國(guó)最大的稀土產(chǎn)品加工商同時(shí)也是美國(guó)唯一的軍用永磁鐵制造商——麥格昆磁,以及美國(guó)最大的稀土磁粉生產(chǎn)商GA粉(GA powders)被東亞某國(guó)收購(gòu)。7年后,麥格昆磁關(guān)閉了其在美國(guó)的工廠。這直接導(dǎo)致美國(guó)在導(dǎo)彈和其他任何需要稀土磁鐵的領(lǐng)域受制于人。但美國(guó)的錯(cuò)誤并沒(méi)有就此止步。1998年,美國(guó)國(guó)防儲(chǔ)備庫(kù)存出售了美國(guó)最后的一批戰(zhàn)略稀土儲(chǔ)備,這其中甚至包括之前由能源部而非國(guó)防部持有的稀土。而就在同一年,法國(guó)羅迪亞公司關(guān)閉了其在美國(guó)的最后一處稀土分離工廠并將其搬到了東亞某國(guó)。
在上世紀(jì)80年代到本世紀(jì)初的約20年時(shí)間里,東亞某國(guó)迅速抓住了美國(guó)人拱手相讓的機(jī)遇,他們建立了世界上最大的稀土研究設(shè)施,并在1983年申請(qǐng)了其第一個(gè)國(guó)際稀土專(zhuān)利。在其后的14年時(shí)間里,他們?cè)谶@一領(lǐng)域的國(guó)際專(zhuān)利數(shù)量超過(guò)了自1950年以來(lái)就扎根于該領(lǐng)域的美國(guó)的總和。時(shí)至今日,該國(guó)已經(jīng)完成了稀土產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域從技術(shù)研發(fā)到礦石開(kāi)采,從原礦精練到產(chǎn)品深加工的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的壟斷。這意味著,即使有一天該國(guó)的稀土資源臨近枯竭,其他國(guó)家也必須憑借該國(guó)的技術(shù)對(duì)稀土進(jìn)行精練和深加工。
事實(shí)也正是如此:2012年,該國(guó)宣布稀土減產(chǎn)。這引起了包括美國(guó)在內(nèi)的眾多稀土使用大戶的危機(jī)感。美國(guó)也借此開(kāi)始了“讓美國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)再次偉大”的“大躍進(jìn)”運(yùn)動(dòng)。同年,有400多家美國(guó)稀土創(chuàng)業(yè)公司掛牌上市,這也讓華爾街的大佬們賺得盆滿缽滿。然而狂歡退去后,這400多家創(chuàng)業(yè)公司真正進(jìn)入了生產(chǎn)階段的,只有區(qū)區(qū)5家,而其中能夠達(dá)到可觀產(chǎn)量的只有兩家。最終,其中的一家在宣布破產(chǎn)后在東亞某國(guó)融資復(fù)活,而另一家則在短期內(nèi)失去了經(jīng)營(yíng)許可。
對(duì)于這種產(chǎn)業(yè)危機(jī),白宮、美國(guó)能源部、商業(yè)部和國(guó)會(huì)都沒(méi)有表現(xiàn)出任何關(guān)注。比其在政策上對(duì)本國(guó)產(chǎn)業(yè)加以扶持,他們更希望民間資本去資助一些新的稀土礦山。但美國(guó)SNL金屬和礦業(yè)公司的研究報(bào)告顯示,即使有人愿意出資資助——雖然在東亞某國(guó)的產(chǎn)業(yè)鏈壟斷下,這種看不到利潤(rùn)的行業(yè)很難獲得融資——獲得一座新的礦山的開(kāi)采許可也至少需要7到10年的時(shí)間。
更加不幸的是,礦石并非開(kāi)采出來(lái)后還需要進(jìn)行精煉才能繼續(xù)深加工成高科技產(chǎn)品。而美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局的調(diào)查結(jié)果顯示:在挖出礦石后,美國(guó)人如果想要建立必要的冶金能力,可能還需要約15年的時(shí)間。但如果被人在稀土供應(yīng)上“卡了脖子”,美國(guó)的科技公司們能否“用愛(ài)”渡過(guò)這15年的“饑荒”難關(guān)呢?答案是否定的。對(duì)他們來(lái)說(shuō),將工廠搬到東亞某國(guó)來(lái)“活下去”,遠(yuǎn)比為了總統(tǒng)一句蒼白無(wú)力的“在美國(guó)制造”而破產(chǎn)來(lái)的劃算得多。
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