中國的秘密武器: 稀土是什麼 ?元素、用途有哪些?

作者:劉茜汶   |   2020 / 08 / 26

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:股感知識庫


稀土是什麼?最近看到不少新聞在講「稀土」,新聞內容大致上是這樣:因為中美貿易戰的關係,中國開始限制稀土出口,以 7 月來說,日本共同社指出,中國的稀土出口和去年相比減少 69.1%。但含美國在內的許多國家,在軍事、高科技產業方面都需要仰賴「稀土元素」,美國甚至有 8 成的稀土是來自中國。稀土,顯然成為貿易戰下新一輪的導火線,但什麼是稀土呢? 稀土元素 有哪些? 稀土產地 在哪?它的 用途 又是什麼?Stockfeel 今天要帶你一起來搞懂。

先看懂,稀土出口限制吵什麼?

在開始前,先簡單帶你了解一下「稀土出口在吵什麼」。以這則中時的新聞〈 大陸稀土出口 7月同比減7成 〉來說,內容就引述大陸海關總署最新統計數據,數據顯示 7 月份,大陸稀土出口1620噸,比去年同期降69.1%。

中國限制稀土出口,是有很嚴重嗎?有。原因是稀土是許多高科技產業必須原料,一般認為,稀土出口減少和新冠疫情造成全球經濟大幅度收縮有關,但近 7 成出口萎縮,不只引起了美國的注意,也引來許多猜測,這是不是中國拿來反制美國制裁的方式?畢竟中國並非第一次因國際衝突限制稀土出口,2010 年發生中日釣魚島(日本稱尖閣列島)撞船事件時,他們也用在日本身上過。

稀土是什麼?

因此,你一定要更加了解「 稀土是什麼 」。 稀土 英文 是 Rare Earth ,地球上有很豐富的金屬存在著,而在這之中還有 30 多種「稀有金屬」存在,如字面涵義,這類金屬的蘊藏量比一般金屬稀少許多。

金屬與稀有金屬,通常是混合存在於地殼上的,打個比方,若我們在地殼中挖掘到金屬——鋁,同時就有可能提煉出它的副產品鎵,只是「鎵」的比例通常會小於鋁非常多。提到「鎵」的用途,它通常會被用來作為半導體基材的摻雜劑,電子設備中也都會大量使用鎵,它的主要化合物砷化鎵,則被用於微波電路、高速轉換電路、紅外線電路。可見小小的化學元素,影響的通常是整個產業鍊。

以我們今天要討論的「稀土」來說,許多國際機構會將這些稀有金屬,分為「輕稀土」或「重稀土」,但新聞中所討論的「稀土」,屬於輕稀土,主要有 17 種。

 稀土

圖片來源:Shutterstock

稀土 元素 有哪些?

稀土金屬共有 17 種,大部分你應該都念不出來,不信你可以試試看自己唸得出幾個。具體的稀土金屬包括:鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鎦(Lu)以及 鈧(Sc)和釔(Y),稱為稀土元素(Rare Earth),簡稱稀土(RE)。如果你觀察元素週期表,就是下圖黃框起來的幾個元素。

稀土 元素

圖片來源:Flickr

稀土用途 是什麼?

稀土雖然罕見,但他用途的廣泛你可不得不知。舉凡電動車、手機、永久磁鐵、風車、高鐵、醫學掃描機、雷射、光纖資料傳輸、螢幕磷光體、銀行紙鈔防護、催化劑等,都會用到大量的稀土元素,可以說支撐我們日常生活的一切。

更具體一點, 將 17 樣 稀土金屬各自的主要工業用途詳列,可以參見天下文化出版的《稀有金屬戰爭》一書。在這本書中,作者皮特龍指出,「戰略性的稀有金屬稱為『稀土金屬』,共有 17 種,非常難以替代」。他也補充到,大部分廠商都無法缺少這些稀土資源,稀土能源的主要工業用途有:

稀土金屬的主要工業用途
稀土金屬 用途
鑭(La) 超導化合物、透鏡、照明
鈰(Ce) 觸媒轉化器、石油精煉、金屬合金
鐠(Pr) 打火石、染料、磁鐵
釹(Nd) 永久磁鐵、自觸媒、石油精煉、雷射
鉕(Pm) 發光化合物
釤(Sm) 飛彈磁鐵、永久磁鐵、電動馬達
銪(Eu) 雷射、核反應爐、照明、地球化學、陰極管之紅磷
釓(Gd) 陰極管之磷光物質
鋱(Tb) 陰極管綠色螢光的活化劑、永久磁鐵
鏑(Dy) 永久磁鐵、混合式馬達
鈥(Ho) 雷射、磁性應用、超導化合物
鉺(Er) 遠距光學通訊網路、核醫學
銩(Tm) 可攜式 X 光機、雷射、高溫超導體
鐿(Yb) 不鏽鋼、雷射晶體活性離子、可攜式 X 光機
鎦(Lu) 貝他射線發射體
鈧(Sc) 照明、信標器、鋁合金
釔(Y) 陰極管之紅光發光器、超導合金、耐火磚、燃料電池、磁鐵
資料來源:天下文化《稀有金屬戰爭》,附錄12 稀土金屬的主要工業用途,Guillaume Pitron 著,蔡宗樺 譯。出處:Senat, British Geological, Ecole de guerre economique, Congressional Reseaech Service, Portail de lIe.

世界各國稀土生產量

根據 2017 年歐盟的研究報告〈Study on the review of the list of Critical Raw Materials〉,中國是目前世界第一大稀土礦生產國,也是稀土礦第一大出口國,約占世界出口額總量的95% 這麼多。剛剛我們有提到,稀土又分為重稀土、輕稀土,但無論是我們文章今天探討的「輕稀土」,還是其他重稀土,中國都是世界的主要生產國。

參考下圖,其他關鍵原物料如:銻(87%)、鎂(87%)、鎢(84%)也都中國以 80% 以上的存有率,為主要生產大國。值得一提的是,除著中國,南非的關鍵原物料蘊藏量也比他國多;美國則以鈹跟氦為主要生產國。

0824-關鍵原物料主要生產國地圖-稀土

圖片翻攝自:天下文化《稀有金屬戰爭》,Guillaume Pitron 著,頁 216。

進口稀土的原因:蘊藏豐富、轉移污染

據美國之音的報導,2004 年到 2017 年,十多年來美國進口的稀土有 80% 來自於中國。其實,據目前所知,中國的稀土蘊藏量佔全世界的 4 成,這也代表還有 6 成不在中國的稀土是可以被開採運用的,但為何世界各國還是傾向從中國進口「稀土」?為何中國還是這些稀土元素的「主要生產國」?很簡單,就是把污染轉移給他。

開採稀有金屬,不但是勞力密集、危險度極高的產業,同時在稀土的開採與精煉過程中,也對環境及人體有高度污染性。就像秘魯的叢林中,被聘用來開採黃金的勞工,將腳泡在含有大量重金屬「汞」的混雜泥水中,攪拌清洗、鍊出金子,卻領著微薄的薪資、抱病工作,這都是當我們手上掛著金飾、搶買黃金時所不知道的。

開採稀有金屬的污染 > 航空業污染

前法國總統府秘書長、外交部長魏德林在為《稀有金屬戰爭》寫的推薦序中,就提到,「資訊與通訊科技業產生的溫室效應氣體,比航空業高出 50%!真是惡性循環!」可見開採稀有礦石一點都不乾淨。

只有開發中國家有辦法做到這些,所以就連美國位於德州,唯一的稀有金屬加工廠都表示,需要2到3年才有辦法投入生產。對西方國家來說,精煉稀有金屬的過程、外部成本並非他們所在意的,他們只在意用更低的成本買到稀有金屬,所以最好的做法,就是跟開發中國家「進口」。只是,他們忘了自己也同時在將主導世界的地位,一步步讓給這些國家。

綠色能源的「原罪」

在《稀有金屬戰爭》這本書中的第 3 章,作者皮特龍寫了一句我覺得很好的話:「西方國家向中國購買這些元素,並誇口自己國家夠遵守良好的環保慣例。換句話說,世界就區隔成:弄髒的一方和假裝乾淨的一方。」

▲ 天下文化《稀有金屬戰爭》,Guillaume Pitron 著,蔡宗樺 譯。

原來,當今人們所稱的乾淨能源、更環保的產品,其實大多還是倚靠在許多稀有金屬的應用下,才有辦法生產。譬如可以製造風電的風車、看似不需要石油做為動能的電動車、告訴你有做好地球環保而減少包裝與加強回收換機的智慧型手機等。

有人說,這就是綠色能源的「原罪」。你以為能帶來永續的許多事物與事業,其實都還是建築在污染之上,只是這個污染看起來不再是你「直接」造成的。

永續口號,真的帶來了永續的世界?

這就是稀土的真相;也是我們以為帶來更美好環境、世界的數位生活的真相;更諷刺的是,這同時也是號稱「永續」企業及理念被背後的真相。當然,你無法否認人們想要善待地球的心,以及開始注重永續議題所帶來的邊際效益,但若要說永續口號,是否真的帶來了永續的世界?我覺得,此時此刻的我們,看來還是需要打上一個很大問號。

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劉茜汶
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