今年六月，铃木汽车公司突然对外公布，由于稀土出口政策的限制，导致零部件的采购工作出现了延迟，这一情况迫使旗下经典的紧凑型轿车——铃木雨燕（Swift）不得不暂停生产。
并非孤立现象，同一时间段内，欧洲的汽车零配件制造商也纷纷停产，而美国企业亦感到了极大的威胁，福特公司旗下的探险者车型生产活动被迫迅速暂停。
在电动车领域，无论是车灯、雨刮器还是摄像头，亦或是安全带、音响等部件，若需运用微电机和传感器，稀土元素几乎成为其不可或缺的组成部分。特别是主驱动电机，其性能的高低与稀土永磁材料的性能紧密相连。
即便在旧能源汽车中，电动助力转向（EPS）也离不开稀土。
摩根士丹利的研究数据显示，我国企业在全球重稀土开采领域占据65%的份额，精炼领域占比高达88%，钕铁硼永磁体供应量更是超过90%。正因如此，CNN将稀土引发的供应紧张局面形容为“升级版的芯片短缺”。
2010年，日本巡逻船在钓鱼岛附近撞击了中国渔船，这一事件引发了中国对日本稀土出口配额的急剧减少。随之而来的是，主要稀土氧化物的价格大幅上涨，涨幅超过了5倍。其中，镝、铽、铕这三种金属的价格同比增幅更是高达15至20倍。这一变化使得欧美国家纷纷感到紧张，如同面临战争威胁一般。
自2011年起，美国、日本等国家便着手实施了一系列旨在减少依赖的替代策略。当时普遍的观点认为，要有效避免稀土危机的再次发生，大约需要十年左右的时间。
经过十五载，稀土短缺的危机再次浮现，据美国能源部门的数据分析，要恢复完整的稀土供应体系，预计还需十载光阴。这不禁让人感叹，历史似乎确实有着惊人的相似性。
稀土不是真的土
2016年，Model 3车型正式投放市场；尽管其电池容量比Model S 100D低20度，但两者的续航里程却相差不大。马斯克将这一成就归因于碳化硅MOSFET技术的应用，然而，特斯拉的首席电机设计师Konstantinos Laskaris却认为，这一成就应归功于他们部门的技术创新。
我们的Model 3配备了永磁电机，该电机在确保车辆续航里程和性能指标的同时，还能实现成本的最优化。
Konstantinos Laskaris
2021年，Model S Plaid车型问世，配备三台永磁电机，其百公里加速仅需2.1秒。在发布会现场，马斯克难抑喜悦之情，将这款车型誉为“物理工程之巅”。
Model 3的续航能力以及Model S的加速性能，均得益于一种名为钕的稀有稀土元素。
Model S Plaid的发布会仅仅持续了20分钟，其节奏之快，就如同它的加速性能一般迅猛。
常见的驱动电机分为两大类：永磁同步电机与感应异步电机，这两种电机的构造基本相似，运作机制同样基于磁铁的基本原理——即同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。
永磁电机的功率密度远超感应电机，同时其输出转矩也更为显著。它不仅具备更强劲的动力输出，而且其体积还能够做得更为紧凑。
永磁电机普遍采用钕铁硼，这一材料被称作“万磁王”，在地表磁体中磁性最为强劲。得益于它，电机的最高效率能够非常接近99%。N35型号的钕铁硼（型号中的数字指示其磁能积或磁力强度），其吸附能力惊人，能够吸附自身重量600倍以上的金属。
这正是天赋与辛勤付出之间的鸿沟。赛博坦能够提取稀土资源，而变形金刚则必须实现电动化的转变。
钕元素的发现历史可追溯至1841年，当时瑞典化学家古斯塔夫·莫桑德对其所发现的镨钕合金化合物进行了命名，将其称为“迪迪姆”，这个名字源自希腊语，意为“双胞胎”。
1885年，奥地利化学家卡尔·冯·韦尔巴希成功实现了镨钕的分离。经过一个世纪的演进，钕元素在电动车领域展现出了耀眼的光芒。
稀土是指包括17种金属元素在内的一类物质，其起源颇为曲折，从最早发现的钇元素到最晚发现的钷元素，这一过程耗费了化学界长达153年的时间。
“稀土”指钪、钇和15种镧系元素
1966年，RCA公司在显像管电视领域引入了稀土红色荧光粉，从而拉开了稀土大规模产业化的序幕。自那时起，电子和汽车行业中的许多零部件普遍采用了稀土元素。然而，尽管稀土元素的应用范围广泛，其使用量却相对较少，这使得稀土的战略价值极为突出，但与之形成鲜明对比的是，其市场规模却相对较小。
新能源车的普及使得稀土的需求量显著上升，通常情况下，每辆电动车会消耗1.5至3公斤稀土。同时，永磁同步电机在装机量中所占比例高达96%，这也使得钕铁硼永磁体在战略上的重要性得到了进一步的提升。
鉴于钕铁硼永磁体在高温下耐热性不足且容易退磁，常见的应对策略是在其配方中加入镝或铽元素。
以奥特能平台为基准的SUV车型，每辆汽车在制造过程中需消耗大约160克镝元素，虽然这个数字看似不多
CNN将稀土比喻为中国的“强大王牌”，其依据在于掌握了这些至关重要的原材料，这相当于掐住了汽车制造的命脉。然而，现今为稀土问题头疼不已的美国，过去也曾是稀土生产的重要国家。
曾经的优势产业
今年四月，《福布斯》杂志刊登了一篇文章，其标题颇具争议性：美国仅存的稀土矿山有望在关税战中取得显著胜利。
所谓的“唯一稀土矿”实际上是指位于加利福尼亚州的芒廷帕斯矿，这处矿场简直就是上天赐予的宝藏：早在上世纪30年代，这里就发现了金矿，而在勘探铀矿的过程中，人们又意外地发现了全球级别的稀土矿藏。
随后，美国钼业公司（Molycorp）取得了采矿许可，成功提炼出稀土元素铕，并在彩色电视机的革新浪潮中获得了丰厚的利润。从1965年到1995年，芒廷帕斯向全球提供了大量稀土金属，稳稳地占据了市场主导地位，整整30年的时间里都取得了胜利。
Mountain Pass稀土矿
稀土产业与石油产业存在差异，其门槛并非在于开采过程，而是在于后续的加工阶段。稀土从开采到应用，其产业链可大致划分为以下几个阶段：首先，通过选矿获得精矿；接着，分离出稀土氧化物；然后，进行冶炼以分离出单一金属；最后，将这些金属加工成具有特定功能的材料。
稀土元素的化学特性相似度极高，尤其是15种镧系元素，彼此间如同双胞胎一般，分离和纯化它们是一项极具挑战的任务。此外，在稀土分离过程中，还需尽可能去除伴随的杂质元素，因为其纯度的高低将直接影响到后续材料的使用性能。
所以，与芯片产业相似，在稀土领域，越靠近最终成品，其产生的附加价值就越大。而提取出高纯度、单一成分的稀土金属，则是这一产业链中最为关键的一环。
换句话说，大部分国家缺的不是矿，而是生产加工能力。
1999年，我国启动了稀土出口的配额管理制度，这一制度的重点并不在于出口总量，而在于对出口构成的有意调控。具体来说，它旨在遏制初级产品的出口，同时促进附加值较高的下游产品出口，以此促使企业向以提纯技术为核心的高附加值环节转变。
目前，我国稀土元素提纯技术已达到6N（即99.9999%）的极高纯度，而美国仍在努力攻克2N至3N级别的难关。这一加工技术的差距引发了一个显著问题：美国的稀土精矿需运至我国进行加工，然后再出口回美国。
依据美国战略与国际研究中心（CSIS）的数据，我国在稀土精炼领域的全球占比高达92%，而在重稀土精炼方面，这一比例更是攀升至99%。
以永磁电机中使用的钕铁硼永磁体为例，这种材料中的钕元素属于轻稀土，而镝元素则属于重稀土。在作为添加剂的镝元素中，其纯度需确保不低于3N标准。
海外稀土产业所遭遇的另一挑战在于：尽管并非中国独占某些技术环节，然而唯有我国能够实现规模化生产，并成功打造出万吨级的生产线。
除了刻意引导产业向高价值领域进行转型升级，我国政策还着力促进行业内部的融合。2011年，工业和信息化部出台了“1+5”计划，具体为“北方设立一家，南方设立五家”的布局，且在2014年顺利完成了相关备案手续。
2021年，国资委的引领下，六家稀土企业再次进行了合并，缩减至四家。到了2023年，这四家企业又进行了新一轮的整合，最终形成了北方稀土和中国稀土这两家公司。短短十年间，行业整合得以迅速完成，规模效应和议价能力也因此显现出来。
这种情况下，即便海外公司突破技术壁垒，也难以形成规模优势。
2010年，我国对日本实施稀土出口限制，导致Molycorp公司亏损严重，芒廷帕斯矿被迫停产。随后，日本住友公司向Molycorp注资1.3亿美元，使其得以恢复稀土生产。然而，随着我国放宽稀土出口配额，稀土价格骤降，芒廷帕斯矿在2015年再次陷入破产困境。
2017年，MP Materials公司对芒廷帕斯矿进行了收购，该矿当时正处于闲置状态。公司旨在打造一条从稀土开采、精炼到磁铁生产的完整产业链，以期复兴美国的稀土产业。
尽管精矿仍需被运送至我国进行进一步的分离处理，但截至2024年，芒廷帕斯矿的80%收入依然来源于向我国销售精矿。
缺失的三角关系
在2023年3月的投资者日活动中，马斯克公开宣称将大幅削减碳化硅的使用量至原来的25%，同时全面放弃稀土永磁材料，致力于研发和生产一款不含有稀土成分的永磁电机。
马斯克描绘的愿景中，这两款大饼的提及并不频繁，然而，从2017年至2022年，特斯拉通过提升传动系统的效能，成功将Model 3电机中稀土元素的使用量降低了25%。
马斯克的坚持背后，固然存在成本考量——在永磁同步电机领域，稀土永磁体的成本大约占据整体的三成，这一比例是在稀土价格稳定且出口不受限制的假设下得出的。然而，这并非唯一的考虑因素，供应链的各个环节也同样重要。
特斯拉Roadster和Model S最初均采用了感应电机，这主要是由于对海外供应链的永磁电机存在依赖。类似的情况在丰田公司也存在，它们最初也曾持有相同观点，并曾慷慨地向特斯拉捐赠了6000万美元，用于其感应电机的研发工作。
自Model 3车型推出以来，特斯拉基于成本效益的考量，毅然决然地选择了永磁电机作为动力来源。
稀土永磁之外，铁氧体永磁同样适用于电机制造，并且其制造成本相对较低，然而，其性能却远远不如稀土永磁材料。即便铁氧体永磁的性能达到顶峰，其磁能积仍显著低于钕铁硼永磁材料。
特斯拉曾对石墨情有独钟，然而，4680型电池的问世，凭借其硅碳负极技术，险些将石墨推向了历史的长河。然而，要找到石墨的替代品并非易事，而且只有我国具备生产出符合特斯拉规格和规模石墨的能力。
近期，加拿大的石墨负极材料生产商Graphite One为美国政府精心计算了一笔经济账，指出仅需投资50.5亿美元，便能为美国构建一条完整的石墨供应线；然而，该石墨精矿项目的投产时间被严格设定在2030年。
作为产业链的上游环节，其规模和技术水平通常依赖于下游产业的规模和附加值的支撑。特斯拉作为美国在电动车领域的唯一代表，面临一定的孤立无援之境。
日本住友公司（后由日立金属接管）与通用汽车公司分别独立研发了钕铁硼永磁体，双方就专利权问题曾对峙法庭，最终实现了专利权的互相授权。然而，与丰田普锐斯的畅销形成鲜明对比的是，美国汽车行业对电动化的兴趣并不浓厚，这一客观状况使得永磁体市场缺乏足够的下游订单。
通用汽车的永磁体业务最终落入中国企业的手中，专利争夺战的焦点也随之转向了中国磁材联盟与日立金属。到了2016年，美国专利商标局宣布日立金属持有的两项烧结钕铁硼专利无效，标志着专利特权的故事逐渐走向终结。
尽管当时我国钕铁硼磁材的全球产量高达80%，然而，这些产品主要集中在中低端市场。
自2020年起，我国新能源汽车产业步入快速发展阶段，此举亦助力稀土产业链的优化升级。进入2022年，我国出口的高性能磁体数量已占全球市场的七成份额。
在这一发展链条中，稀土矿的开采、精炼加工与新能源汽车产业三者形成了紧密的关联，构成了一个稳固的三角结构；稀土资源丰富的国家逐渐转变为消费大国，从而推动了国内市场的循环发展。
当前，钕铁硼磁铁的主要生产商分布在中国与日本两地。在去年，日本国内产量达到了4500吨的钕铁硼磁体，其自给自足的比例能够达到60%，然而，其原材料供应仍需依赖于中国的供应链。
与之相对照，我国全年钕铁硼产量超过三十万吨，其中大部分产能被以新能源汽车为代表的下游产业所吸收，而剩余部分则出口至海外市场。
绿牌的含金量，又在此刻提高了。
参考资料
稀土资源短缺可能导致疫情时期出现的混乱，专家们如是说，CNN报道。
特斯拉公司顶尖的电机工程师在谈论为Model 3车型设计永磁电机，话题涉及Charged EVs。
告别中国全面掌控——亚洲巨兽放宽了对稀有矿产的控制，通用和福特对这一变革表示了喜悦，埃尔·阿德尔安塔多·德·塞哥维亚亦然。
2011年中国稀土产业在震荡中前行，新华网
中国新实施的稀土出口限制所带来的影响，CSIS
日本钕铁硼永磁体市场预计到2033年将达到12.12亿美元的估值，据Astute Analytica分析。
30年巨变，中国钕铁硼的战略之路，新材料在线
特斯拉的神秘磁铁，IEEE光谱有何揭秘？
