川普搞不定中國?馬斯克「機器人」恐夢碎
稀土專題系列報導三

彭杏珠加入追蹤
2025-05-13
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中美關稅戰停火90天,美國總統川普卻吃了暗虧。原以為對中國大砍115%的關稅,能達成兩大願望清單,豈知他要的兩顆糖,只拿到一顆:貨架上會陸續有中國商品,孩子也可以買到芭比娃娃了……,但好友特斯拉執行長馬斯克最想要的那顆糖,中國並未在聲明中寫出來,這不僅會壞了特斯拉「人形機器人」的遠大夢想,還會衝擊到綠能產業的發展,為什麼?
- 當各界都將焦點擺在125%、145%、245%等關稅數據時,中國卻有一項外界輕忽的反制武器,一個月內就讓全球產業面臨斷供危機,正是關鍵金屬以及17種稀土元素的管制出口。
衝擊最大的是攸關「2025淨零碳排」目標的綠色產業,但多數人並不知道潔淨能源必須仰賴「製程高汙染」的稀土金屬。誠如法國律師皮特龍(Guillaume Pitron)在《稀有金屬戰爭》著作中指出,稀有金屬戰爭是一種能源戰爭,是石油與綠能之間的爭戰。
而綠能的標竿產業「電動車」則是稀土的大用戶之一。「汽車業追求輕量與高能源效率,儘可能研發最輕巧的強力引擎或電動馬達,以確保節省大量能源,稀土磁鐵剛好實現了這一切。」皮特龍指出。
電動車產業推手!稀土磁鐵體積小、磁力強
稀土磁鐵指的是由稀土元素合金所組成的強力永久磁鐵(簡稱稀土永磁)。1990年代釹鐵硼磁鐵(簡稱釹磁鐵)普及後,便促使電動車產業大躍進。
中技社科技暨工程研究中心主任芮嘉瑋進一步指出,釹磁鐵是磁性最強的稀土磁鐵,廣泛應用於馬達、發電機中。隨著車輛電動化成為主流,新一代馬達對「耐高溫且不易消磁」的稀土磁鐵需求更是水漲船高。
今年元旦,工研院產科國際所經理廖鎔榆發表的「全球稀土產業現況與趨勢」文章中指出,評估每輛電動車約需要三公斤的稀土永磁。
如果涵蓋電動車所有零件,包含永磁馬達、鋰電池、電子元件,芮嘉瑋估算,「電動車整體對稀土的需求約為傳統汽車的三至七倍,例如豐田汽車製造一台電動車PRIUS的稀土用量高達11至16公斤,普通內燃引擎汽車僅約一公斤左右。」
稀土磁鐵的優勢是,體積約僅傳統磁鐵的百分之一,即擁有相同磁力,帶給能源轉型巨大的動力。「稀土永磁堪稱是綠能產業的命脈,」國立台北科技大學資源工程研究所所長余炳盛點出重點,潔淨產業如採用傳統馬達,體積大且性能較差,無法達到明顯的節能效果。
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中技社科技暨工程研究中心主任芮嘉瑋。芮嘉瑋提供
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特斯拉砸重金研發「無稀土」磁鐵,減緩斷供風險
中國正是釹磁鐵最大生產者,掌控全球唯一從「礦源」到「材料」的永磁產業鏈。2024年的產量高達32.5萬噸,占比九成以上,形成寡頭壟斷格局。
諷刺的是,提煉稀土會產生高汙染,被視為「骯髒」產業,卻是綠能產業(交通與能源)不可或缺的關鍵元素。「在貿易自由化時代,數十年來,各國非常習慣使用中國的廉價稀土永磁,」稀土進口商林萬達(化名)歎氣說,誰會想到川普2018年3月祭出關稅戰,中國便於下半年將稀土永磁當成武器,調降36%的稀土開採、提煉配額,引發全球車廠恐慌,促使各國積極尋找替代方案,降低對稀土的用量。
龍頭廠商特斯拉(Tesla)首當其衝,率先跨入稀土供應鏈的上游,砸重金研發「無稀土」的磁鐵材料,以減緩「斷供」風險;而豐田、日產、BMW和福斯等車廠也同步開發不含稀土的永磁馬達技術,「從全世界的相關專利明顯成長,應證大廠企圖擺脫對中國釹磁鐵依賴的決心。」芮嘉瑋說。
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2023年3月1日,特斯拉副總裁坎貝爾(Colin Campbell)對外宣布,2017至2022年期間,藉助提升動力系統的效能,「Model 3」電動車驅動系統的稀土用量已減少25%,達到既省錢又環保的目標,「最重要的是,下一代驅動系統用的永磁馬達,將完全不含稀土。」
當時摩根士丹利(Morgan Stanley)的評論是,「特斯拉短期內產能有限,象徵意義大於實質」;稀土和電池金屬最權威的市調機構Adamas Intelligence也持同樣觀點,基於其他車廠與風電的需求增加,2030年釹磁鐵需求仍會以年增8至10%的速度成長。
誠如摩根士丹利的分析,特斯拉高調宣示至今兩年多,無稀土永磁馬達到底安裝在哪些車種?效能如何?均查無最新數據。不過,最近馬斯克的一席話,接間透露出「特斯拉難以達標」的訊息。
就在中國宣布管制七項稀土後兩週,4月22日馬斯克公開對外承認,受到稀土磁鐵出口限制影響,「2025年製造數千台Optimus人形機器」的目標恐面臨挑戰;正積極與中國政府協商,希望取得出口許可證。
為何馬斯克心急如焚?因為「人形機器人」是特斯拉寄予厚望的成長引擎。他曾多次宣稱Optimus是業務多元化的重要一環,潛力不會輸給電動車。
根據路透社的消息指出,馬斯克向中國保證,「這些技術(指稀土元素)不會被用於軍事目的,只會用在人形機器人上。」不過,美國分析師認為,馬斯克與川普關係友好,特斯拉的保證未必能取得中國的信任,且申請許可的過程相對不透明,可能需要六至七週,甚至幾個月時間。
目前僅能降低對釹的用量,無法找到替代品
電動車不僅需要九種稀土元素,也需要關鍵原料製成的鋰電池。台灣稀土及稀有資源應用產業聯盟召集人海中雄分析,近十幾年來,中國憑藉關鍵礦物的來源與加工,掌控「電動車的心臟」鋰電池的供應鏈。隨著新能源車日益普及,全球的電池幾乎徹底「中國化」了,汽車業又是歐美日等國的經濟支柱,電池遂成為中國反制的殺手鐗之一。
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由於中國同時壟斷釹磁鐵與鋰電池的產能,這也讓特斯拉的「無稀土」技術研發,宛如一場無止境的豪賭。
| 柴油燃料添加物 | 鈰、鑭 |
| 鎳氫電池 | 鑭、鈰 |
| 觸媒轉化器 | 鈰/鋯、鑭 |
| 遍布汽車各處超過25個電動馬達 | 釹磁鐵 |
| 車燈 | 釹磁鐵 |
| 防紫外線擋風玻璃 | 鈰 |
| 車窗與鏡子的拋光粉 | 鈰 |
| 液晶顯示器 | 銪、釔、鈰 |
| 感測器 | 釔 |
| 油電混合動力系統 | 釹、鐠、鏑、鋱 |
| ● 註:每台電動車使用的總量不一,有的車款高達25公斤。《稀有金屬戰略》指出電動車與油電混合車約含有9到11公斤的稀土金屬,為燃油車的兩倍。 ● 資料來源:2020年5月天下文化出版《稀有金屬戰爭》第218頁。原始出處:《The Race for Rare Metals》,The Globe and Mail,16 juillet 2011. | |
即使各國經多年努力,目前的無稀土永磁僅能用於低階車款。「無稀土是一個目標跟口號,就算可以不用到釹金屬,還得添加鐠、鏑與鋱等元素,」海中雄說出無法完全排除的原因所在:純釹磁鐵在80度以上環境,抵抗退磁的能力會下降,加上微量鏑可讓磁鐵在150度以上高溫仍保持穩定,堪稱高級電動車必備元素;而鐠不僅低廉還能提高熱穩定性,適用於電動車馬達的高溫環境。
余炳盛認為,高級電動車的無稀土研發仍面臨挑戰,「目前僅能做到降低對釹的用量,根本無法完全取代釹鐵硼永磁材料。」
「稀土永磁廣泛使用數十年,如非地緣政治因素,導致中國限制出口,廠商實在沒必要花大錢研發,就只為了降低稀土用量,」稀土進口業者林萬達(化名)說,除非消費者願意忍受較差的效能,否則很難捨棄稀土永磁材料。
當特斯拉力拚對稀土的依賴時,中國也沒有缺席。比亞迪於2024年推出「釹鐵硼+鐵氧體」的混合馬達,已降低五成的稀土用量。混合馬達堪稱是現今較可行的方案,畢竟無稀土的開發仍未臻成熟。
而專攻稀土專利的芮嘉瑋指出,截至2019年12月為止,中國占全球稀土永磁材料專利總申請量41%,再來是日本(37%)、美國(13%),其餘國家共9%。「2005年是稀土永磁材料專利轉折的關鍵年,中國快速增長,日本開始下降,中國從2007年的專利量超過日本後,就一直保持領先至今。」

台灣稀土及稀有資源應用產業聯盟召集人海中雄。陳之俊攝
廢料來源及成本因素,導致釹鐵硼磁鐵回收不及1%
目前各國僅能努力降低對稀土的用量,而非取代。「回收是可以努力的方向,」芮嘉瑋認為,這是降低對中國稀土依賴的第二條路徑。
例如蘋果為達到「Apple To Apple」的目標,已推行「回收舊手機再利用」多年。芮嘉瑋指出,這就是「自己的產品自己回收」的概念,Dell、三星、宏碁、華碩也在全球增加回收據點,計畫導入舊機「回購」機制,鼓勵消費者將閒置舊機交給通路商,透過逆向的物流,從源頭掌握再生材料。
但成果並不理想,畢竟稀土與金、銅等貴金屬不同,技術門檻高且含量稀少,一台手機僅0.0幾公克的稀土元素,難以達到經濟規模,廠商的宣示意義遠大於實際成果。
甚至連成功率較高的稀土永磁馬達回收都遇到瓶頸。余炳盛直指回收的困境所在,電動車發展不過20年時間,並無大量且穩定的釹鐵硼永磁馬達廢料來源,多數是傳統馬達。除非是製造稀土永磁材料的國家,回收下腳料較可行,目前僅中國與日本有機會,其他國家幾乎不可能。「鑑於釹鐵硼報廢料源不穩定,加上運輸、人力與電力成本等問題,預估全球釹鐵硼磁鐵回收不及1%。」
「如果花大錢回收稀土,還遠高於買釹磁鐵的經費,賠錢生意是沒人會做的。」一位從事貴金屬回收的業者說,就像日光燈裡的螢光粉,廠商會回收裡面的廉價稀土元素嗎?這是環保團體的遠大夢想,以目前人類的智慧,似乎還沒有解決路徑。
「稀土」必定是下一次中美談判桌上的主菜之一
廖鎔榆在「全球稀土產業現況與趨勢」的報告中也指出隱憂,重稀土未來的需求,因對高溫應用的降低以及技術的進展,有可能愈來愈少;但輕稀土的鐠、釹依舊是永磁應用中的重要元素。
彭博新能源財經(BloombergNEF)則分析指出,無稀土馬達「2030年前滲透率低於15%」,仍由中國掌控;東京大學工業科學研究所教授岡部徹坦承,長期的供應限制(指中國實施稀土管制)可能會讓電動汽車製造無法進行。
綜合專家意見,五年內電動車、機器人仍需用到稀土;風電要10年以上才有機會找到替代元素。
正因如此,當中美於日內瓦首次會談時,川普不得不以「大幅降低關稅」的誘因,說服中國降低對美的關稅,以及取消對稀土的管制;顯然川普並沒有完全達標。
在中國的聲明中,同意降低對美關稅至10%,另一項則是採取必要措施,暫停或取消自2025年4月2日起針對美國的非關稅反制措施,重點是並沒有寫出「稀土」兩個字。記者提問時,中國外交部發言人林劍僅表示,「會談的具體情況請記者查閱中方發布的消息稿和雙方的聯合聲明。」
耐人尋味的是,在日內瓦談判的前一天(5月9日),中國對外宣布,加強對戰略礦產,尤其是稀土資源的走私整治;而且4月4日管制七項中重稀土出口時,是針對全世界,並非僅限於美國。
由此可知,中國不會輕易放掉唯一的終極武器「稀土」,稀土必定是下一次中美談判桌上的主菜之一,所以相關產業仍須有長期抗戰的心理準備。
綜合目前的地緣政治風險、稀土供應鏈不穩定性以及環保等前提,各國還是得儘快開發出替代的永磁材料,才能降低對於中國的依賴。