美国企业能找到破解稀土难题的办法吗？

检验之星

6月3日，华尔街日报的一个消息特别有意思，里面提到美国的汽车企业为了破解稀土难题，开始准备将部分零部件的生产移到中方。
特斯拉率先行动，其上海工厂新增了一条处理废旧电机和电池的生产线，每年能提取2吨钕铁硼永磁体。
马斯克在内部会议上承认：“没有中方的镨钕合金，新车型的永磁电机效率会降低40%。”

原文地址：https://www.zhihu.com/question/1913685897372730507

清风寡欲

知道美国稀土公司为啥死活不扩产吗？原因大家说了很多，我再说一个房间里的大象，一个及其显而易见，但大家都忽略的根本问题——你们觉得美国最后会如何解决稀土困难？
扩产？投资？扶持他国？都不是，而是最显而易见的方法——跟中国谈条件，就这么简单，谈妥就解决了。懂王谈不妥，就三年后下一任谈。因为其实大家心里有一个预期，中国没那么难说话，没那么不讲道理，只要不是如懂王一般发癫，其实没那么难谈。
这个方案显而易见的摆在桌面上，谁都不会去扩产，我刚扩产，三年产线还没搭起来，你们谈妥了，我卖给谁？

感恩由您

有朋友跟我说有人把文转到别的平台了。没事，想转就转吧，本来就是闲得无聊偶尔回答一下而已。
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把评论全看了，没有一个人提到过纯度，提到5N、6N等等名词。算了，先说个结论吧，美国有技术，但美国的技术与中国比十分落后，它的落后技术无法满足美国军工等产业的要求，非要说美国不缺稀土精炼技术那大概相当于非要说俄罗斯不缺半导体技术吧。美国的问题是：低端稀土缺产能，高端稀土缺技术。如果美国下大本钱投入资本和科研力量去玩稀土，美国4N-5N级稀土未来两三年内有望自主，但6N级轻稀土至少5年，6N级重稀土至少10年。
美国目前有4N级轻稀土精炼产线，年产能据报导可以满足几万辆汽车生产，仅此而已。5N级及以上的都还在国家实验室里研发。中国目前是所有稀土元素全部工业化大规模量产提纯到6N级，部分元素工业化量产到6N5，实验室里正在研发7N级。中国以外唯一拥有先进稀土精炼技术的是日本，其可以将部分元素提炼到6N级，不过日本的产能很小，产品主要为自用（其实自用都不够），其技术路线也不适合大规模生产，并且作为提炼来源的重稀土原矿或重稀土低纯度产品、部分技术专利和设备上也依赖中国，所以日本基本扩不了产能。
"N"是个行业名词，意思是9，4N意思是4个9，即99.99%纯度，5N即99.999%，6N即99.9999%，6N5即99.99995%。这个标准是世界贸易中少有的完全由中国制定的标准，最早的时候是中国稀土商们自己商量的，当时既非国家标准更非世界标准。前几年ISO组织想给稀土国际贸易制定标准，但研究了一番发现中国标准已被全世界广泛接受遂作罢。
美国以及整个西方上世纪原本在稀土提炼技术是领先的。80年代时中国只有实验室技术，产业技术基本为0，当时中国只出口稀土原矿。90年代时中国开始搞了3N-4N的产线但主要还是3N，美国此时已经工业化量产4N了。没几年，中国的廉价稀土冲垮了美国的稀土产业，之后美国就不再玩稀土提炼产业了，实验室里的技术进展也很小。差不多就是美国版的造不如买。再之后这30年，中国稀土提炼技术越来越高，美国的各种军用民用终端产品性能也越来越强，双方互相成就。但如今细粮吃惯了，你让美国退回去吃以前的粗糠，已经是不可能了。更可怕的是，美国稀土产业界的人才基本全部流失，以至于2022年重启Mountain Pass项目时，不过是4N级产线而已还需要股东之一中国企业盛和资源进行技术指导。所以中国能在稀土提炼技术上领先，实际是因为美国放弃研发20多年才导致的结局，根本原因有两个：一是稀土确实不是很赚钱即使是美国在玩而中国玩不了的年代；二是美国当初没有意识到稀土在未来的高科技产业中会得到如此广泛的应用。可以说，中国搞稀土，尤其是高纯度稀土，根本目的不是为了赚钱，而是国家安全，为了能不被别人卡脖子以及把别人卡到翻白眼。所以中国30年来即使技术垄断了也还是卖低价防止美国再次重启研发，为的就是确保技术差距拉的足够大西方对自己足够依赖。与整个国家利益相比，稀土那点商业利润不值一提。评论区里那些叫着卖高价的，额，怎么说呢，只能说普通人确实不是治国的料。
中国目前稀土国企们的产线非常先进，自动化与数字化程度很高，产能稳定品质稳定，在污染处置方面基本实现了污染闭环处置。在污染处置方面，美日欧的实验室里有比中国更先进的污染处置技术，但应该是无法工业化的。媒体说稀土精炼的污染时喜欢把十几二十年前白云鄂博那些矿区拿来说，但其实现在的污染处置技术早已升级了非常多。
最后，纠正一个误区，稀土精炼不是冶炼产业，而是属于高技术壁垒的精细化工产业，6N级精炼更是属于超高端的精细化工。但是高技术壁垒归高技术壁垒，这行却不赚钱，因为“维生素”这东西虽然不可或缺但需求量实在是小啊。6N级稀土在很多产品中所需添加量只有几十克而已。所以，精炼稀土产品可谓是现代最适合拿来制裁别人的东西了，不卖损失不了多少，却能给对方造成很大损失。
加更：有朋友希望我把这一段加上来说清楚纯度的重要性，那就放上来吧。
为什么纯度至关重要，因为杂质多一点点，性能稳定性会下降很多，反应到军用装备以及航空航天上会造成性能忽高忽低以及故障率指数级变大。比如军用发动机使用纯度不足的稀土，杂质离子（如S、Cl、P、Fe）会导致腐蚀加速、突然不耐热，腐蚀加速严重影响寿命，突然不耐热飞机就会掉下来或者空中直接爆炸。稳定性不足、缺陷率增加对于军用装备和航空航天来说是致命的。
在民用领域中，杂质控制也非常重要，不过纯度不够会造成的影响各不一样。我大致举几个例子吧：高性能永磁体一般要求4N-5N，低了的话杂质元素（如Fe、Al、Si）会形成脆性相（指材料突然断裂），降低磁性能（剩磁、矫顽力）；高端的激光晶体要求4N-5N，低了的话杂质会导致能级猝灭（能级猝灭的意思你可以理解为激光体本应正常把输入能量转化为光但突然通过其他方式耗费掉能量而不发光的现象）、降低光学效率；电动汽车电机要求4N级，低于4N级会导致热稳定性不足，严重影响性能及寿命，而且使用3N级稀土加工电动车的电机时还提高了加工难度降低电机成品良率；
总的来说，纯度低了，不管军用还是民用，都会造成严重后果，除了性能降低之外，最要命的是会导致突然发生事先无法预料的故障。
再说说稀土和镓锗的区别。镓锗不属于稀土，镓锗本身也形成不了原矿，但稀土跟原油、铁矿一样是有原矿的。镓锗的难点不是高技术，而是前端的铝、铅锌产业。镓要用也是需要提纯的，但没啥难度世界主要国家都有这个技术。稀土精炼嘛，难点就高技术壁垒，其他没什么难点，跟半导体一样。镓锗那些属于冶金工业，而稀土属于化工工业（精细化工）。别听舆论说的什么稀土需要铝生产线需要大量的电之类的，那都是把镓锗跟稀土混肴在一起了。
有朋友希望能解答为什么不要求主材的纯度而要求稀土的纯度。这么说吧，在材料学中，掺料的纯度往往远远比主材的纯度重要得多。原因很简单，掺料才是特定功能提供者，譬如飞机发动机，主材提供形状、抗压等等作用，但这些功能相对容易获得，而耐高温是稀有的功能，提供这个稀有功能的核心就是作为掺料的稀土元素。归根结底，人类的高科技产品往往使得材料要经受极端恶劣的工况，普通的材料只能满足正常工况却无法抵抗“极端恶劣”，所以才需要掺料，掺料才是能稀缺功能的核心，当然掺料的纯度就对稀缺功能的影响远远超过主材纯度的影响，甚至可以认为主材的纯度只要不是太离谱基本对稀缺功能无影响。主材提供的是“背景”，掺料提供的才是特定功能。就像你要喝一杯有味道的水，你加了一丁点盐或糖，盐/糖才提供了“有味道”这个功能而不是作为主材的水。
从原理上来讲，看起来虽然在熔炼或烧结中稀土和主材“都混了”，稀土早就不纯了，似乎添加的稀土元素纯度不重要。但实际上其中的微量杂质会：选择性替代稀土原子占据晶格位置（替位 or 间隙）；形成能级陷阱或局域态；改变电子结构、晶体对称性或局部应力；诱导非理想相析出、晶界偏析或畸变应力。在功能材料中，稀土纯度对于与主材混合后的合金的关键影响不是“混合了多少稀土元素进去了”，而是“稀土元素是否混对了”，只有纯度合格的稀土才能尽可能的“混对了”。
上面这段原理解读看得懂就看，看不懂的就算了。哈哈哈，这个原理是我查的，我也不懂。
看很多人质疑纯度的重要性，看来好多人还是接受不了中国稀土领先不是因为稀土资源，不是因为产业链，而就是纯纯的技术领先啊。相信各位之前在中国被制裁半导体时不少人都看到过科普说半导体晶圆需要多少个9的纯度，那时候我没见一个中国人质疑晶圆要这么高的纯度干嘛。老中这话语权先别说全球了，即使蔷内也差得远啊。

同花顺

光刻机是人类科技，不是三体科技，中国人一定能够破解；同样的，稀土也是人类科技，不是三体科技，美国人也一定能够破解。
除非美国人种不行。

检验医师

简单
一年买一百万辆比亚迪，运到菲律宾拆解出电机电控电池里的金属，提纯后运回美国
剩下的壳子留给菲律宾人蹬着玩儿

继续前进

现在稀土的运营模式有点儿像菜市场里15块钱一只的烤鸭了，如果你做不到鸭绒、鸭毛、鸭脖子、鸭胗、鸭肠、鸭翅、鸭肝、鸭掌全能拆出去形成另外一个消费市场......你永远也不可能做到把一只鸭子烤了卖15块钱还赚钱。