稀土与光刻机：中美科技博弈的生死时速

AI科技 2025年10月14日 18:04 0 aa

五角大楼10亿美元全球采购稀土的紧急计划，与中国半导体行业传出EUV技术突破的消息，几乎在同一周震动全球市场。

10月中旬，美国国防部下属的国防后勤局披露了一项紧急计划——在最近几个月投入10亿美元建立稀土战略储备，以摆脱对中国的依赖。

这一行动直接回应了中国在10月9日发布的稀土出口管制新规，该规定将管制范围扩大到12种中重稀土元素，甚至包括含有中国稀土成分的境外产品。

几乎与此同时，来自亚洲的另一条消息同样引发关注：中国在极紫外光刻（EUV）领域取得技术突破，可能重塑全球半导体格局。这两件事几乎在同一周发生，绝非巧合。

美国稀土的软肋

美国对稀土的焦虑，远非一场普通的供应链调整。五角大楼的采购清单堪称急迫：5亿美元采购钴，2.45亿美元采购锑，1亿美元采购钽，4500万美元采购钪。

特别是计划采购的6吨氧化钪，接近全球年消费量的20%，美国意图扫光中国以外的所有“散货”。

现代国防工业的命脉就是稀土。从F-35隐形战斗机到精确制导导弹，从先进雷达系统到AI芯片，每一样尖端武器都离不开这些稀有金属。

没有它们，美国的军事优势就成了一句空话。

美国认定的50种关键矿产中，有12种完全依赖进口，另外29种的进口依赖度超过50%。以制造武器和弹药必需的锑为例，美国超过八成的需求都靠进口，而这些进口货里，又有超过六成来自中国。

中国稀土的原子级杠杆

稀土之所以成为中美科技博弈的焦点，在于其独特的原子特性构成了AI硬件的物理底座。稀土独特的未填满的4f电子轨道，展现出极强且多样的光、电、磁特性。

这些微小的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、晶格或磁矩精准耦合，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。而含钪衬底可显著降低应力缺陷与热失配。英伟达的芯片上，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。

0.1%的非对称威慑

中国稀土管制的威力，体现在那0.1%的门槛上。按照中国商务部的条款，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。

这相当于对半导体供应链事实上的否决权。

这一微小的比例与巨大的影响力形成鲜明对比。稀土行业的直接市场规模非常小，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。

而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%。

没有AI及其泡沫，美国经济可能已经陷入了零增长。

美国稀土的困境

美国重建稀土产业链的雄心面临多重障碍。截至2025年10月，美国稀土产业呈现“资源储量可观、开采能力恢复、冶炼环节仍弱、政策全力追赶”的特点。

虽然美国稀土储量全球第三，占全球9%，但主要问题是缺乏重稀土资源与加工能力。

美国目前仅MP材料在加州Mountain Pass有1.2万吨/年轻稀土碳酸盐产能，但后端“萃取分离”仍运到中国四川进行，相当于美国本土高纯氧化物产能几乎为零。

2025年4月，美国资源公司旗下ReElement Technologies印第安纳模块化工厂投产，号称可年产3000吨磁性级氧化物，但负债2.3亿美元、流动比率0.23，产能利用率不足30%，尚未通过国防部认证。

能源部测算显示，美国本土酸碱法+尾矿处置成本比中国高2.3-2.8倍，主要贵在环保（废酸循环利用、放射性钍渣隔离）与劳动力。

中国EUV的突破

就在美国忙于解决稀土困境的同时，中国在EUV领域正寻求突破。中国正在开发国产极紫外光刻机，采用激光诱导放电等离子体（LDP）技术，以挑战ASML的市场垄断。

这一技术路线与ASML的激光产生等离子体（LPP）方法有根本区别，据称能实现10倍更高的能源效率。

前ASML光源部门负责人林楠（Lin Nan）现在在北京的一家公司领导中国的EUV替代方案开发。

哈尔滨工业大学的赵永鹏教授因开发LDP光源系统获得了省级创新成就奖。上海光学精密机械研究所的研究表明，他们的原型机已实现了稳定的13.5纳米波长生成——这是先进芯片制造所需的确切规格。

华为东莞基地已被指定为首批生产单元的主要测试场地，试运行计划在2025年第三季度进行。

博弈的胜算

综合来看，美国建立稀土全产业链与中国造出EUV，两者面临的挑战不尽相同。

美国稀土产业要达到自给自足需要克服环保成本、技术工人短缺和重稀土资源不足等瓶颈。美国目前仅拥有300-400名稀土化工熟手，缺口超过1000人。

而且，加州新分离厂的环境影响评估平均耗时42个月，导致项目内部收益率低于8%，私人资本观望。

相比之下，中国EUV技术的开发虽也面临巨大挑战，但采用了不同于ASML的技术路径，且获得了巨额资金支持——370亿欧元的投入，并汇集了包括前ASML科学家在内的顶尖人才。

有分析认为，若现行补贴与关税落地顺利，美国到2028年前后有望把本土稀土供应链自给率提升至50-60%，但完全摆脱对中国重稀土的依赖仍需更长时间。

而中国EUV技术的发展速度可能超出预期，已有原型机试验和具体时间表。

白宫前人工智能政策顾问迪恩·鲍尔曾担忧，如果中国的稀土出口管制落实得不折不扣，卡住美国的AI供应链，可能导致美国经济衰退。

而中国即便造出EUV，也只是解决了“有和无”的问题，距离规模化、商业化应用还有漫长道路。在这场科技博弈中，没有绝对的赢家，唯有时间和耐力，才能决定最终胜负。

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