十年來(lái)，云層第三次聚集在稀土上空。中國(guó)——已經(jīng)控制了全球 85% 的生產(chǎn)——鞏固了其稀土資產(chǎn)，以進(jìn)一步提高國(guó)家影響力。在過(guò)去的兩年里，主要稀土元素的價(jià)格幾乎翻了三倍。

在需求預(yù)計(jì)將爆炸式增長(zhǎng)的時(shí)期——由支撐氣候轉(zhuǎn)變的電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)力渦輪機(jī)和高效制造技術(shù)以及定義現(xiàn)代生活的智能手機(jī)、電子產(chǎn)品和電器驅(qū)動(dòng)。

在美國(guó)和歐洲，主導(dǎo)當(dāng)今敘事的解決方案是增加國(guó)內(nèi)供應(yīng)。挖掘新礦。從頭開(kāi)始建立成品的加工和制造能力。但是，正如華爾街日?qǐng)?bào)的批評(píng)者所指出的那樣，這些解決方案可能會(huì)達(dá)不到要求。采礦許可證通常很慢而且很難獲得。稀土開(kāi)采帶來(lái)了巨大的環(huán)境問(wèn)題。

補(bǔ)貼解決方案的必要性引發(fā)了財(cái)務(wù)可持續(xù)性問(wèn)題。復(fù)制中國(guó)稀土生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力是一場(chǎng)追趕失敗的游戲——中國(guó)受益于大規(guī)模和四十年相對(duì)無(wú)爭(zhēng)議的專(zhuān)業(yè)發(fā)展。

答案不是押注于增加國(guó)內(nèi)稀土供應(yīng)，而是從十年前面臨2011 年稀土危機(jī)并變得更強(qiáng)大的公司身上吸取教訓(xùn)——通過(guò)創(chuàng)新取勝。我們有三種途徑可以做到這一點(diǎn)：設(shè)計(jì)優(yōu)化、替代材料和回收利用。

減少稀土含量的設(shè)計(jì)優(yōu)化是我們在 2011 年看到的最常見(jiàn)的創(chuàng)新——汽車(chē)制造商找到了從稀土釹磁體轉(zhuǎn)向更弱的陶瓷磁體的方法，石油公司在精煉中使用更少的鑭，電子制造商重新設(shè)計(jì)以減少對(duì)鏑的需求。今天，我們?cè)俅慰吹搅诉@一點(diǎn)——既有成熟的公司，比如 HVAC 巨頭 Daiken 承諾到2025 年逐步淘汰所有稀土，也有初創(chuàng)公司，比如總部位于加利福尼亞的Wind Harvest和英國(guó)公司GreenSpur之間的合作，它打破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)慣例，以交付不含稀土的風(fēng)力渦輪機(jī)。

可以通過(guò)促進(jìn)現(xiàn)有企業(yè)和創(chuàng)新型新公司之間的伙伴關(guān)系以及有針對(duì)性的采購(gòu)工作來(lái)鼓勵(lì)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)離稀土，從而鼓勵(lì)設(shè)計(jì)優(yōu)化。它是減少依賴的關(guān)鍵杠桿，也是我們最有希望快速獲勝的來(lái)源。然而，我們使用稀土是有原因的，因此使用更少的稀土本身并不是一個(gè)解決方案。

2011 年的解決方案沒(méi)有考慮替代材料，麻省理工學(xué)院當(dāng)時(shí)提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋?zhuān)骸鞍l(fā)明替代材料并將其用于電機(jī)將需要數(shù)年時(shí)間”。幸運(yùn)的是，過(guò)去的 10 年沒(méi)有白費(fèi)。

2011 年 9 月，ARPA-E（相當(dāng)于著名的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)明者 DARPA 的能源部）啟動(dòng)了關(guān)鍵材料中的稀土替代品(REACT) 計(jì)劃，資助了大學(xué)、政府實(shí)驗(yàn)室和私營(yíng)公司的 14 個(gè)項(xiàng)目，以減少美國(guó)稀土依賴。

今天，REACT 的投資在氮化鐵和鈰基化合物方面取得了成果。德國(guó)的研究人員對(duì)磷化鐵也做了同樣的事情。盡管其中一些替代方案仍然是學(xué)術(shù)性的，但其他替代方案正處于商業(yè)化階段。豐田已經(jīng)在利用一種技術(shù)，在下一代普銳斯汽車(chē)中用豐富的稀土元素部分替代稀缺的稀土元素。

雖然材料科學(xué)存在很大的不確定性，但十年來(lái)開(kāi)發(fā)和完善解決方案的工作意味著這一次不同。適當(dāng)支持放大，替代材料可能會(huì)改變游戲規(guī)則。

最后是回收。雖然需求增長(zhǎng)意味著我們不能僅僅通過(guò)循環(huán)利用來(lái)擺脫供應(yīng)挑戰(zhàn)，但總會(huì)有稀土無(wú)法設(shè)計(jì)出來(lái)且替代材料特性不兼容的用途——在這里，循環(huán)利用對(duì)于增加任何已實(shí)現(xiàn)的國(guó)內(nèi)供應(yīng)至關(guān)重要。今天這種情況發(fā)生在小范圍內(nèi)——比如總部位于德克薩斯州的Urban Mining Company和加拿大的Geomega Resources——但最近的估計(jì)仍然表明只有 1% 的稀土被回收。專(zhuān)家們正在推動(dòng)政府干預(yù)以強(qiáng)制回收、提高回收率并降低成本。

增加國(guó)內(nèi)稀土供應(yīng)是值得的，但作為一個(gè)單獨(dú)的方法是愚蠢的。如果美國(guó)、歐洲及其盟友希望減輕中國(guó)稀土主導(dǎo)地位的影響，他們必須分散賭注并改變主導(dǎo)敘事。不是追趕，而是支持在設(shè)計(jì)優(yōu)化、替代材料和回收方面的創(chuàng)新，以向前邁進(jìn)。