中國卡住了光纖芯片的脖子

稀土元素共有17種。雖然幾乎所有稀土元素都有重要的工業用途，但根據新聞報道，你可能會誤以為只有四種稀土元素比較重要：釹、鐠、鏑和鋱。

誠然，這些稀土元素是製造強大永磁電機的關鍵成分，而這些永磁電機又廣泛應用於電動汽車、供暖製冷系統、家用電器、工具、戰鬥機、炸彈以及許多其他系統。但稀土元素在工業和國家安全方面的重要性遠不止於製造磁鐵。在其他13種稀土元素中，鉺和釔這兩種元素的重要性同樣不容忽視，而它們如今正面臨着今年11月迫在眉睫的地緣政治最后期限。談判的進展將決定最后期限后的框架走向，這可能會削弱美國的國家安全，也可能重塑美中貿易關係。

鉺用於光纖電纜中的放大器，以增強光信號，這些電纜縱橫交錯，遍佈全球。釔是隔熱塗層的關鍵成分，這種塗層可以保護噴氣發動機和燃氣輪機中的渦輪葉片和其他結構免受高温灼傷，而燃氣輪機正是為新建數據中心提供動力的重要設備。

釔的應用範圍比鉺更廣；除了用於隔熱塗層外，它還用於白色LED燈和顯示器、微波濾波器以及固態激光器等。此外，新加坡稀土顧問托馬斯·克魯默指出： 「少量釔被用於數萬億個多層陶瓷電容器，這些電容器維持着包括人工智能數據中心在內的整個電子世界的運轉。」

克魯默在一封電子郵件中寫道，鉺和釔就是很好的例子，説明「微量的稀土元素如何通過在其各自的應用中實現核心功能而產生巨大的影響」。總而言之，所有這些稀土元素「實際上影響着我們幾乎所有可以開關的設備」。

中國對這兩種稀土元素的市場幾乎佔據100%的主導地位。以鉺為例：「據我所知，除中國以外，沒有其他國家能夠大規模生產氧化鉺，」總部位於康涅狄格州斯坦福德的礦業、加工和化工公司Tronox的戰略與企業發展副總裁埃里克·本德（Eric Bender ）表示。氧化鉺是鉺的分子形式，通常由分離裝置生產，並由工業用户購買。

對於釔而言，工業化經濟體也完全依賴中國。中國開採了世界上90%的釔，但幾乎將世界上開採的釔礦石全部加工成工業上可用的形式，例如氧化釔。

中國的壟斷地位與釔鉺供應緊張

包括鉺和釔在內的12種稀土元素受到中國於2025年4月和10月實施的全球出口限制。其中部分元素（包括鉺，但不包括釔）的限制於2025年11月暫停一年。釔和其他一些稀土元素的出口變得不穩定且大幅減少。2026年3月，中國批准向美國出口一批60噸氧化釔，隨后在4月又批准了一批10噸。但總體而言，今年中國對美國的釔出口量比2025年下降了約75% 。

預計中國將在11月延長或取消目前受出口管制的12種稀土元素中部分或全部的出口禁令。然而，美國和歐洲政府似乎並未採取任何措施來應對釔和鉺供應可能中斷的問題。「除了中國以外，很少有人討論‘我們如何生產鉺，如何生產釔？’」戰略礦產諮詢公司總經理加雷斯·哈奇表示， 「我們落后於當前的地緣政治形勢和現實。」

最重要的隔熱塗層是氧化釔穩定氧化鋯。GE Vernova是全球最大的渦輪機制造商之一，也是這種化合物的主要用户。去年12月的投資者日會議上，GE Vernova首席執行官斯科特·斯特拉齊克表示，公司擁有的釔儲備足以維持到2026年，但並未具體説明能維持到2026年多久。截至發稿時，記者向GE Vernova媒體機構發送的電子郵件請求進一步説明，但尚未收到回覆。

然而，種種跡象表明，釔供應減少正在對整個行業產生影響。歐瑞康美科公司是少數幾家生產氧化釔穩定氧化鋯及其相關設備（用於噴氣發動機和燃氣輪機的葉片及其他部件）的公司之一。該公司工程師兼實驗室經理里斯頓·羅基奧-海勒表示，釔供應的不穩定「在過去一年或更短的時間里徹底打亂了我們的工作」。目前，美國對燃氣輪機的需求正處於歷史最高水平，這主要是由於需要為新建數據中心提供動力，其中包括用於人工智能訓練和推理以及通用雲計算的大型「超大規模」數據中心。

氧化釔穩定氧化鋯是一種通過將氧化釔與二氧化鋯混合製成的陶瓷。雖然存在其他替代品，但據羅喬-海勒（Roccio-Heller）稱，含釔版本的一些獨特優勢使其成為標準選擇。他表示，研究人員正在努力尋找更好的替代品：「目前有很多合作項目正在進行中，」他説道。但這些項目不太可能很快取得成果。

鉺市場主要由兩種應用主導：消費玻璃着色和摻鉺光纖放大器。這些放大器沿長距離光纖線路分佈，陸地電纜通常每 80 至 120 公里一個，海底電纜通常每 50 至 80 公里一個。

這種放大器由一段摻鉺光纖組成，通常長度在10到30米之間。摻雜光纖用波長為980納米或1480納米的激光照射，即「泵浦」。激光會將鉺原子激發到更高的能級。當微弱的光信號進入光纖時，會觸發這些被激發的鉺原子躍遷到較低的能級，並釋放出與入射信號相位、方向和波長（1550納米）完全相同的光子。該波長對應於石英光纖對信號損耗最小的光譜「窗口」。這就是為什麼只有鉺才能用於此：它能以所需的波長自然地重新輻射光子。

工程師們開始在自由空間光通信系統中採用摻鉺放大器，這些系統用於連接低地球軌道（LEO）通信衞星（例如星鏈衞星）彼此之間以及與地面站之間的通信。幾乎每天都有成群的低地球軌道衞星發射入軌。由於衞星信號無需穿過玻璃，因此可以使用更廣泛的波長。但加拿大魁北克省蓬特克萊爾市MPB通信公司的研究員米歇爾·科里沃表示，工程師們仍然使用摻鉺放大器，以利用其相對較低的成本以及1550納米硬件龐大的現有工業基礎。MPB通信公司是摻鉺光纖放大器的領先供應商。

Corriveau表示，MPB從幾家公司採購用於其放大器的摻鉺光纖，其中包括丹麥的Lightera（前身為OFS），該公司現已成為日本古河電氣集團旗下的一個業務部門。Lightera的一位高管Annette Lundby拒絕就該公司能否獲得充足的鉺庫存置評。

「金庫計劃」與地緣政治期限

美國政府儲備了鉺、釔以及其他14種稀土元素和數十種關鍵礦物。這一國家國防儲備由國防后勤局管理，該局不對其具體內容置評。2026年2月，特朗普政府宣佈了一項名為「金庫計劃」（Project Vault）的120億美元公私合作項目，旨在儲備稀土和其他關鍵材料。該項目資金包括來自美國進出口銀行的100億美元融資——這是該銀行歷史上最大的一筆單筆融資。

國防后勤局的「國防儲備聯絡員」柯蒂斯·斯托夫沒有迴應採訪請求。負責追蹤關鍵礦產供應情況的美國地質調查局也拒絕安排任何人接受採訪。白宮新聞辦公室同樣沒有安排任何人接受採訪。但發言人庫什·德賽發表了一份聲明，其中部分內容如下：「本屆政府將繼續採取多管齊下、靈活應變的方式，將關鍵礦產供應鏈遷回美國。」

如果中國的2025年出口限制措施全面生效（最早可能在11月10日生效），這種做法無疑將受到考驗。但哈奇表示，在此之前可能會發生很多事情，使得最終結果難以預測。「表面上看，這件事是關於對具有重要軍事用途的兩用材料的管制，」他説，「但實際上，它是更大貿易格局的一部分。」因此，哈奇預計，在11月之前，雙方將就尖端GPU芯片、極紫外光刻設備、高帶寬內存、設計自動化軟件以及其他美國及其盟友目前禁止中國使用的技術展開更廣泛的討論。

（來源：編譯自IEEE）