國際可再生能源署發表報告，題目是：“Critical Materials for the Energy Transition: Rare Earth Elements”（能源轉型的關鍵材料：稀土元素），摘要如下：

稀土是由17種化學元素組成的，其中有幾種對能源轉型至關重要。釹、鐠、鏑和鋱是生產電動汽車（EV）和風力發電機用永磁體的關鍵。就體量而言，釹是非常重要的。釔和鈧用于某些類型的氫電解槽，而銪、鋱和釔用于節能熒光照明。傳統能源還依賴于稀土元素（REE），例如生產汽車尾氣用的催化劑。

需求和市場增長預測

2020年，全球稀土產量達到24萬噸。尤其是對永磁體的需求，預計在未來幾年將大幅增長。大約29-35%的稀土材料用于永磁體，其中不到15%用于電動汽車。2020年，電動汽車使用了約6000-9000噸釹，占2020年所有永磁體使用量的15-20%；大約10%的永磁體（4000噸釹）用于風力發電機。2020年，電動汽車和風力發電機合計約占磁鐵使用量的三分之一。雖然風機產量預計在未來十年內將翻一番，但電動汽車制造業預計將增長一個數量級。

鏑和少量鋱被添加到永磁體中，以提高熱穩定性。雖然與釹相比，鏑的數量很少，但鏑的資源比釹少得多。因此，就稀土元素供應而言，鏑供應是一個關鍵因素。永磁材料的供應將需要大幅增加，以滿足不斷增長的電動汽車行業的需求。根據各國雄心勃勃的能源轉型方案，從現在到2030年，電動汽車和風能對永磁體及其所含稀土元素的總需求量可能會翻一番以上。

供應展望

盡管有足夠的已知稀土資源來滿足能源轉型的所有需求，但主要挑戰是根據需求增長在整個價值鏈上擴大采礦和加工能力。天然稀土礦床通常含有稀土的混合物。釹平均占這些礦床的20%左右。但每種稀土元素的供應需要單獨評估；整個群體的數據價值有限，不能反映實際的稀缺程度。許多礦床也含有放射性物質鈾或釷，使尾礦管理復雜化。事實上，不同的稀土元素是共同生產的，而它們的市場正在分化，這意味著一些稀土元素供應面臨短缺，而另一些稀土元素則供過于求，這種狀況在未來幾年將進一步加劇。關鍵是要了解單個稀土元素，而不是將其作為一個整體來處理。

稀土礦床分布廣泛。在許多地方擴大采礦在經濟上是可行的，但加工能力不太容易擴大，這取決于各種因素，包括集中在某些國家的專有技術。增加的采礦業還需要與循環經濟概念相結合，如回收和再利用，以及減少需求增長的創新。中國南方和緬甸的離子粘土礦床中存在較高濃度的鏑。該區域其他國家如越南，擁有類似的資源有待開發。

除自然資源外，某些殘渣流，如赤泥（來自鋁生產）、燃煤飛灰和石膏（來自燃煤發電）含有大量可回收的稀土元素。此外，近期還發現了新的海上礦床。然而，這些方案在經濟上尚不可行，因此可能無法滿足需要。稀土冶金，包括分離、金屬制造、鑄造和磁體制造，在技術上具有挑戰性，這限制了新供應商的進入。

降低供應鏈風險

稀土元素開采（2020年占58%）和提純（90%）以及大部分永磁生產（90%）集中在中國。這種集中度會引起供應問題。中國境外的加工成本和環境問題限制了產能發展，甚至導致停產。

近年來，由于環境原因，中國政府也試圖限制稀土開采的增長。中國的大型稀土礦床、有利的政策框架以及掌握相關分離和加工技術的長期努力促進了增長，而其他國家在過去30年中沒有對這一價值鏈進行投資。電動汽車行業的興起使人們關注到供應多樣化的必要性，許多旨在實現供應多樣化和降低供應鏈風險的舉措正在落實中。近年來，人們越來越認識到，僅僅關注采礦是不夠的，必須考慮整個供應鏈。

中國的市場主導地位造就了一個非常具有競爭力的國家供應鏈。一個例外是目前用于汽車的燒結高性能永磁體的細分市場，是一家日本公司擁有關鍵的原始技術。但近年來，中國和美國已經加強了粘結和燒結磁體的專利申請，在過去十年中已有500多項新的相關專利申請。

這是未來市場重要性的一個指標。與此同時，有電動汽車擴張計劃的國家正在尋求減少對中國出口的依賴。然而，短期內很難做到這一點。今天，全世界只有11個主要礦山和7個主要加工廠；后者中有6家在中國，1家在馬來西亞，還有一家較小的工廠在愛沙尼亞。澳大利亞、加拿大、挪威、南非、美國和幾個非洲國家正在開發新的礦山和加工設施。但由于環境問題和開發時間較長，這些項目存在很多爭議。例如，格陵蘭議會近期禁止在當地開發世界上較大的未開發稀土礦床之一。

所以，我們需要一個多階段戰略來降低整個供應鏈的供應風險。在可預見的未來，中國仍將是稀土產品的主要供應國。與此同時，中國越來越依賴稀土原材料進口。雖然供應多樣性是有益的，但純粹的國家供應方法將在經濟和貿易方面具有挑戰性。因此，應加強稀土元素供應商和用戶之間的國際對話。技術開發人員、供應商和決策者之間還需要更多對話，在供應鏈上進行更密切的合作。

減少稀土依賴的創新

汽車制造商已經認識到該行業對稀土元素的依賴性，并開發了避免使用永磁體的替代電機設計。然而，這些新的技術的性能較低，尤其是行駛里程的減少，這是一個關鍵因素。

科學家們還繼續尋找新的永磁材料，以減少對稀土元素的依賴。風力渦輪機設計中也有替代方案，如何限制甚至消除鏑在永磁體中的使用，是當前研究和開發工作的課題。同時，科學家正在開發新的磁鐵加工技術，以減少對燒結永磁體的依賴，并減少對關鍵稀土元素的需求。

歐洲建立了歐洲原材料聯盟（ERMA），該聯盟期初專注于稀土元素，包含30種關鍵原材料的清單。美國政府評估包括礦產在內的關鍵供應鏈的脆弱性并加強其恢復力，重點是稀土元素。此外，中國和日本等其他主要消費國也制定了相關政策。

文章來源：國際能源小數據