作者:李亚琦 发布时间:2025-07-06 来源:复旦中美友好互信合作计划+收藏本文
引言
2025年春,中国临时收紧稀土磁体出口许可,短时间内波及美国汽车与国防供应链。这一事件凸显出美国在高性能钕铁硼(NdFeB)磁体上的结构性依赖,也加速了华盛顿“重启本土产业链”的步伐。具体路径正在“双轨”并进——一条侧重“小批高附加值”与重稀土资源布局,另一条强调“矿-金属-磁体”垂直整合与规模化配套;前者预计2026年前在俄克拉荷马投产,后者则计划自2025年底起向汽车主机厂供货。与此同时,联邦层面通过232调查、《国防生产法》资金和税收抵免等政策工具,州级政府以土地、培训和税费返还等精准激励,为项目落地提供了实质性支撑。然而,高成本、人才断档和重稀土短缺等难题依旧严峻。在政策“加码”与市场需求拉动下,这场“去依赖”能否突破瓶颈、形成可持续的供应体系,已成为观察全球关键矿物格局变化的一扇窗口。本文将依次评析双轨模式的项目进展、制度设计与现实挑战,尝试还原美国稀土磁体产业链重启的全貌与前景。
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美国重启稀土磁体产业链的两种路径
美国正通过两条路径重建稀土永磁供应链:后发的 USA Rare Earth(USARE)着眼“小批高附加值”市场,快速扩产并谋划矿山一体化;而先行的 MP Materials 则依托自有矿山垂直整合,锁定汽车电机等大批量订单。在上游资源自给、客户结构与扩产节奏上,两者各具优势,差异错位,形成一定互补。
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美国稀土公司(USA Rare Earth)
美国稀土公司(USA Rare Earth以下简称 USARE)选择了一条审慎而富有野心的“后发-扩张”路径,其战略核心是位于俄克拉荷马州的斯蒂尔沃特(Stillwater)工厂。根据公司规划,该工厂的一期项目预计于 2026 年上半年投入商业化运营。初期的烧结钕铁硼(NdFeB)磁体年产能目标设定为1,200公吨,并计划在年底前将产能翻番,远期目标则是将年产能提升至近5,000公吨,旨在成为北美最大的磁体制造商之一。
本月,USARE位于俄克拉荷马州斯蒂尔沃特的工厂内,将建成真空炉一部分的真空室被展示出来
来源:《华盛顿邮报》
为支撑这一宏伟蓝图,USARE 已于2025年第一季度启用了其创新实验室(Innovations Lab),该实验室能够模拟完整的磁体生产流程,并已在 2025年1月成功生产出第一批烧结永磁体。自2025年第二季度起,公司已开始利用该实验室为潜在客户开发和提供原型样品,为2026年的规模化生产进行技术和市场铺垫。
资本是驱动USARE战略扩张的关键燃料。2025年5月,公司宣布完成了一笔高达7,500万美元的“上市后私募投资”(PIPE)融资,该轮融资由单一机构投资者领投,为斯蒂尔沃特工厂一期建设提供了决定性的资本支出资金。这笔资金的到位,标志着USARE的建厂计划已从蓝图走向现实。
在客户策略上,USARE并未在初期与MP Materials在大众市场展开直接竞争,而是巧妙地选择了高附加值、对性能要求严苛的利基市场作为突破口。一个标志性的合作是,公司在2025年6月与全球领先的精密运动和流体控制系统供应商穆格公司(Moog)签署了谅解备忘录(MOU),将为其供应用于人工智能(AI)数据中心高性能冷却系统的耐高温钕铁硼磁体。此外,公司还与刀具制造商PolarStar Innovations及The StudBuddy签署了类似的供应备忘录。
这些合作清晰地表明,USARE的初期客户群主要集中在航空航天、国防、精密工业和新兴科技领域,这些行业对价格的敏感度相对较低,但对磁体在极端环境下的性能(如热稳定性)有着极为苛刻的要求。
在原料供应上,USARE项目的长期愿景在于建立从矿山到磁体(Mine-to-Magnet)的完全垂直一体化供应链,但近期仍需依赖进口金属。工厂投产初期,将由一家韩国供应商提供稀土金属原料,包装成半吨一桶运抵斯蒂尔沃特。工厂购置的日立产设备将对金属进行氢碎化、粉磨和烧结成磁体。
随着工艺成熟,USARE计划逐步摆脱外购原料,转而开发自身在德克萨斯州Round Top稀土矿的资源。该矿床最大的特点是富含镝 (Dy)、铽 (Tb) 等重稀土元素,这两种元素是生产高性能、耐高温钕铁硼磁体的关键添加剂,对于满足国防和高端工业应用至关重要。公司已于 2025 年 1 月成功从该矿的矿石中试产出纯度高达 99.1% 的氧化镝,验证了其专有分离技术的可行性。
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MP Materials:
“垂直一体化”的规模化突围
与 USARE的后发策略不同,MP Materials凭借其现有资源优势,坚定地推行“矿-金属-磁体”的垂直一体化模式,旨在迅速抢占市场规模。公司的磁体生产基地设在德克萨斯州的沃斯堡 (Fort Worth)。根据公司2025年的公告,该工厂已开始商业化生产钕镨 (NdPr) 金属,并已进入汽车级烧结钕铁硼磁体的试生产阶段。公司计划从2025年底开始逐步提升磁体产量,初期目标年产能约为1,000公吨。
MP Materials最核心的竞争优势在于其对上游资源的完全掌控。公司拥有并运营着目前美国唯一实现规模化开采的稀土矿——位于加利福尼亚州的Mountain Pass矿。该矿山为沃斯堡工厂提供了稳定、可控且成本相对较低的轻稀土原料(主要是制造磁体核心材料的钕和镨),构成了其垂直一体化模式的坚实基础,使其在产业链上游拥有了USARE短期内无法比拟的自给能力和成本优势。
2020年1月30日,美国加利福尼亚州芒廷帕斯市,轮式装载机将矿石装进MP Materials公司的稀土矿卡车
来源:路透社
MP Materials的市场定位非常明确:锁定需求量巨大、规格相对标准化、且对成本较为敏感的主流市场,其中最核心的就是快速增长的电动汽车(EV)行业。公司的基础客户是美国汽车巨头通用汽车 (General Motors)。双方已签署了一份具有约束力的长期供应协议,MP Materials将从其沃斯堡工厂为通用汽车的Ultium电动汽车平台(涵盖GMC悍马EV、凯迪拉克LYRIQ、雪佛兰索罗德EV等十余款车型)供应美国本土制造的稀土材料、合金和成品磁体。这一战略合作不仅为MP Materials提供了稳定的订单和收入预期,也使其深度嵌入了美国本土新能源汽车的供应链,为其规模化扩张奠定了坚实的市场基础。
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综合对比:错位竞争与产业互补
通过对USARE和MP Materials的战略进行梳理,可以发现两家公司在美国稀土磁体产业的重建中扮演着不同但互补的角色。它们的差异主要体现在上游自给能力、客户结构和扩产节奏三个维度,这些差异共同塑造了一个错位竞争的格局。
首先,在上游自给能力方面,两家公司禀赋迥异。MP Materials依托已稳定运营的 Mountain Pass矿,实现了轻稀土原料的完全自给,这为其带来了显著的成本优势和供应链稳定性,但其矿藏的天然属性决定了其产品以轻稀土为主,重稀土产出有限。相比之下,USARE虽然手握富含战略性重稀土的Round Top矿权,这为其未来生产高性能磁体提供了独特的资源保障,但该矿的低品位和高昂的预期开采成本使其短期内无法实现商业化生产,因此当前阶段必须依赖进口原料,存在明显的资源短板和供应链风险。这种资源上的差异直接决定了两家公司不同的战略起点:一个立足于现有成本优势,一个着眼于未来性能优势。
其次,在客户结构与市场定位上,二者形成了清晰的市场分割。MP Materials与通用汽车的合作是典型的“大批量-长周期”模式,旨在服务于对成本敏感但需求巨大的电动汽车市场。而USARE则通过与穆格等公司的合作,精准切入“小批量-高价值”的国防、航空航天和高科技领域。这些领域对磁体性能(尤其是耐高温性)的要求远高于对价格的考量,恰好能发挥其未来Round Top重稀土资源的优势。这种定位差异使得它们在初期能够避免残酷的同质化价格战,各自在擅长的细分市场中培育客户和积累经验。
最后,在扩产节奏上,二者也存在明显的时间差。MP Materials作为先行者,其磁体工厂已在2025年进入试产和初步量产阶段,抢占了市场先机。而USARE作为后发者,其工厂计划于2026年才开始商业化生产。这种时间上的错位,进一步降低了它们在起步阶段的直接竞争烈度。
总体来看,USARE和MP Materials并非简单的竞争对手,它们更像是在共同探索美国稀土磁体产业重建的两种不同路径。MP Materials负责用规模和成本优势打开主流市场的大门,而USARE则负责攻克对性能要求更高、战略意义更重要的利基市场。它们的错位发展与产业互补,共同构成了美国本土稀土磁体供应链从无到有的初步版图。
02
政策组合拳:
联邦与地方的制度设计与激励机制
美国联邦和地方政府正通过多层次政策组合扶持稀土磁体产业复兴。联邦层面,特朗普政府2025年启动关键矿产的232调查,为日后关税保护和政府采购倾斜奠定法律基础;同时动用《国防生产法》和能源部资金资助矿山、分离和磁体项目,国防、能源两路并进。国会亦酝酿税收抵免叠加长期采购保障的立法,以提供更持续的市场激励。
州和地方层面,项目所在地政府纷纷出台优惠措施:奥克拉荷马以土地、培训补贴和税收返还吸引USARE,德克萨斯通过减税和基建支持留住 MP 磁体厂及 Round Top矿,加州则在环评许可和能源成本上予以便利。为强化上下游衔接,各方还推动产业协同机制:例如车企与磁企签订长期“包销”合同降低投资风险,回收企业建立示范线补充高性能磁材再生供给。这套政策工具箱的组合,被视为美国弥补成本劣势、加速本土磁体供应链重建的关键。
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联邦政策组合:贸易保护和资金支持
2025年4月15日,特朗普签署了第14272号行政令,正式指示商务部依据《1962年贸易扩展法》第232条,对包括稀土永磁体在内的加工关键矿物及其衍生品的进口是否威胁国家安全展开全面调查。根据程序,商务部需在180天内(即2025年10月前)向总统提交最终报告和政策建议,这预示着最早从2026年起,相关的贸易新规就可能出台。拜登政府也早在2024年亦对部分中国磁体启动301调查并计划于2026年起加征关税。可以预见,美国未来可能综合运用232和301条款,对中国磁体施加更高进入门槛,以保护国内初创产业。
在贸易手段之外,美国政府直接对本土稀土项目给予财政支持,以缩短培育周期。国防部自2020年以来已拨款逾4.39亿美元用于建立国内稀土供应链。其中多笔资金通过《国防生产法》(DPA)第III章授权,由工业基地保障办公室执行。
例如,2020年国防部授予MP Materials 9600万美元,用于在 Mountain Pass建设轻稀土分离设施。2022年2月,国防部再次与MP签约投资3,500万美元,在加州厂区设计建设重稀土分离车间。这是美国首次尝试恢复重稀土(镝、铽等)提炼能力,对于生产高性能磁体所需的添加剂具有战略意义。除了MP,五角大楼还资助了澳大利亚莱纳斯(Lynas)公司在德州建设重稀土分离厂,以及多家美国初创企业的提取和回收技术研发。
能源部方面,2022年启动的《降低通胀法案》(IRA)提供了针对关键矿物加工和制造的税收抵免(48C、45X条款)。2024年4月,能源部公布首批48C税收抵免名单,MP Materials沃斯堡磁体项目获得了5,850万美元额度。该抵免相当于对MP项目建设投资的直接奖励,有助于其按期建成投产。同时,IRA第45X条款还规定,自2023年起对美国境内生产并销售的关键矿物(如镨钕氧化物)给予10%的生产税收抵免。这意味着一旦 USARE或MP实现稀土氧化物本土产出,可按成本的10%获得联邦补贴,用于抵扣企业税负。
在行政部门积极行动的同时,美国国会也在酝酿通过立法来提供更长期、更稳定的政策支持。其中,最具代表性的是《2025年稀土磁体安全法案》(H.R. 1496)。该法案于2025年2月被提交至国会,其核心是修订《国内税收法》,引入生产税收抵免 (Production Tax Credit) 机制。
具体条款极具吸引力:对于在美国境内生产的钕铁硼磁体,法案提议提供每公斤20美元的税收抵免;而如果该磁体所使用的稀土原料中,至少有 90%来自美国国内开采,那么这一抵免额度将大幅提高到每公斤30美元。这项设计的目的非常明确,即通过直接的财政激励,来弥合美国本土生产与中国生产之间存在的显著成本差距,从而在经济上激励下游制造商(如汽车、电机企业)采购美国本土生产的磁体,并鼓励磁体生产商优先使用美国本土的稀土原料,最终形成一个闭环的国内供应链。
与此同时,2025年初国会已通过《2024财年国防授权法》,其中要求自2028年起美军武器系统禁止使用中国产稀土磁体,并指导五角大楼寻求国内供应或与盟国合作。这项禁令的实施将倒逼国防承包商采购美企磁体,间接形成“保底”市场。整体而言,联邦层面正在织密政策网:先有行政命令和DPA即时“输血”,继之以立法手段“造血”建立长期激励。
联邦政策制定者认识到,与中国数十年的积淀相比,美国追赶需要政府持续扶持,否则单靠市场难以缩小30%左右的成本差距。USARE CEO更宣称:“中国政府对稀土磁体的大力支持让美国厂商处于不利地位,美国必须以同等强度的政策介入,才能真正建立起自己的产业”。
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州/地方的精准激励
在联邦层面制定宏观战略的同时,州和地方政府则通过提供具体的、定制化的激励措施,在项目落地上扮演了关键的“临门一脚”角色。俄克拉荷马州为USARE Stillwater工厂提供了土地厂房优惠、就业培训补贴以及数百万美元的地方税收返还,帮助其顺利建设投产。德克萨斯州凭借企业友好的税收环境,将MP Materials冶炼与磁体项目吸引至沃斯堡,并把 USARE的Round Top重稀土矿纳入州重点资源开发版图。
州政府通过企业专区计划和基础设施基金,给予税费减免和道路、电力配套支持。加利福尼亚州则在环保许可和能源成本上为Mountain Pass矿提供便利:加州政府近年来推行关键矿产项目环评“快车道”,并鼓励矿山使用可再生能源,Mountain Pass因此得以较快完成复产审批并降低运营电力支出。
2022年,USARE宣布将全美首个稀土金属及永磁生产厂选址俄克拉荷马州的斯蒂尔沃特市(Stillwater)。州长凯文·斯蒂特(Kevin Stitt)亲自出席发布会,强调该项目将把俄州带入“未来能源制造前沿”。为换取 USARE承诺至少投资1亿美元、创造100个高薪岗位,州和地方政府制定了一揽子优惠方案。据斯蒂尔沃特市议会公开决议,市政府批准了总额 700 万美元的激励计划,用于补贴工厂建筑改造等固定资产投入。这笔款项通过在USARE购置的工业园房产上设定留置权担保,在公司履约后逐步返还。
州长斯蒂特于 2022 年 6 月 9 日宣布与USARE达成协议
来源:KFOR livestream
此外,该州还为USARE提供了免费或低价的工业用地和厂房租赁优惠,降低其前期投入。州经济发展局协同当地职业技术教育中心,为企业定制了员工培训计划,相关费用由州“定向劳动力发展基金”承担。这确保USARE 能招募并快速培训所需的“磁体技师”等专业人才。
技术人员在USARE占地 31万平方英尺的斯蒂尔沃特工厂工作,该工厂曾经是《滚石》杂志的印刷机所在地
来源:《华盛顿邮报》
值得一提的是,俄克拉荷马的“质量就业计划”(Quality Jobs Program)允许符合条件的制造业项目在最初10年获得相当于新增就业薪资5%的返款,相当于通过失业保险基金对企业进行奖励。USARE 满足高技术制造和薪资门槛要求,因而有资格享受这一激励,相当于进一步减少用工成本。斯蒂尔沃特市长表示,USARE 工厂将带动当地相关产业发展,政府提供激励是“双赢投资”。综合来看,俄克拉荷马州以财政激励+营商服务的组合拳,使该地从众多候选地中胜出。USARE 管理层称对该州“从州到市高效协同的亲商环境”印象深刻,这也为日后项目顺利推进打下了基础。
作为能源大州,德克萨斯一方面极力引入下游制造项目,另一方面也支持州内丰富矿产资源的开发。MP Materials 将磁体工厂落户沃斯堡,就得益于德州优越的营商环境和政策配套。德州没有州企业所得税,综合税负较低,这是吸引制造业投资的重要因素。此外,沃斯堡市政府在2024年提名 MP 磁体厂进入“德州企业区计划”(Texas Enterprise Zone Program)。
MP Material位于德克萨斯州沃斯堡的先进稀土磁体制造工厂正面图
来源:Business Wire
根据该计划,MP 磁体项目在2024–2029年实施总计约1.74亿美元的扩建和设备投资,并新增260个高薪岗位。州政府将按企业实际新增的资本和就业,给予退还部分州销售税的奖励,标准为每新增一名员工最高返还$2500销售税,封顶350名。若 MP 完成预期招聘,可获得最多约 87.5 万美元的税收返还,用于厂区升级改造。同时,沃斯堡所在的塔兰特县也可能对该项目的物业税实行阶段性减免,以降低运营成本。
在上游,USARE 控股的 Round Top 稀土矿同样受到德州重视。Round Top 所在地属于州有土地,德州土地管理局(GLO)已与 USARE 签署长期租赁和特许协议,州政府将从未来销售额中按约定提成。这意味着德州政府财政直接与项目收益挂钩,因而有动力协助其尽早投产。
州监管机构在环境许可、用水许可等环节为 Round Top 项目开辟了快速通道,并计划投入州基础设施基金为矿区建设道路、电力和选矿用天然气管线。这些投入不仅改善了项目可行性,也确保矿产品可便捷运至德州境内的分离和磁体设施,打造区域内稀土产业闭环。德州还引进澳大利亚莱纳斯公司在州内建设稀土分离厂,试图将本州打造成美国的“稀土中心”。对 MP Materials 而言,在德州生产磁体再运往中西部汽车厂比从加州供货物流更优,州政府的支持进一步巩固了其在当地的发展信心。
而作为环境监管严格的加州,近年在关键矿产领域开始有所松动,给予 Mountain Pass 矿一定政策灵活性。Mountain Pass 矿山自2018年重新运营以来,州政府在环境许可上采取了较务实的态度:因为该矿位于已有采矿用地且历史上办理过相关手续,加州环保部门为其恢复生产提供了“复用优先审批”,缩短了等待时间。在州长纽森推动下,加州立法机构讨论将包括稀土矿在内的关键矿项目纳入特别审批通道,以平衡环境保护与供应链安全。Mountain Pass 的运营商 MP Materials 也投资提升环保水平,建设了封闭式循环用水系统和废料处理设施,满足加州严格标准。
能源成本方面,加州鼓励矿山使用清洁能源。Mountain Pass 矿已经采购场外可再生电力,并在厂区部署了燃气联产机组,以降低对高价电网峰值电的依赖。这些措施使矿山电力成本下降,据称每年可节省上百万美元,有效缓解运营压力。此外,加州对使用自产稀土的制造企业提供部分碳信用优惠,Mountain Pass 产出的稀土氧化物供应国内下游时可获得间接收益。
位于加利福尼亚州的 MP Materials 稀土矿
来源:Erik Olsen
总的来说,加州在保证环保合规的前提下,对 Mountain Pass 项目采取了“定向放行”的策略,确保这个全美唯一的稀土矿保持稳定生产。加州此举对于全盘稀土政策意义重大:一方面支撑了 MP Materials 的矿山-磁体一体化战略,另一方面也成为联邦推动关键矿产产能扩张的示范。
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供应链协同机制
政策支持之外,美国正促成产业链上下游的协同合作,以市场手段提高供应链韧性。其一,推动长期供销合同模式:典型如通用汽车与 MP Materials 的“照付不议” (take-or-pay)协议,由车企承诺每年采购一定量本土磁体,即使未能全数提货也需付款,从而锁定磁企收益,降低融资和扩产风险。其二,布局稀土磁体回收利用赛道:如国防部资助 REEcycle 建成年处理50吨废旧磁体的示范线,通过从报废电机、电子垃圾中回收镨钕镝元素,补充高性能磁材来源。这些协同机制旨在以市场化方式解决原料供应和需求衔接问题,为新兴产能提供保障。
长期购销合同被视为稀土产业复兴的“稳定器”。2021年底,通用汽车(GM)与 MP Materials 达成为期多年的稀土材料和磁体供应协议。根据双方披露,GM 将从2023年开始逐步采购 MP 在沃斯堡工厂生产的磁体,用于其 Ultium 平台电动车。该协议采取“take-or-pay”模式,即 GM 承诺每年购买约定数量的磁体或磁材,若实际提货不足仍需按照合同量付款。
此外,GM 还向 MP 支付了预付款以支持产线建设,例如仅2024年4月GM就预付5000万美元以确保磁材供应。这种合作使 MP 在工厂尚未完全投产前就锁定了主要销路和现金流,有助于其获得银行贷款及投资人青睐。类似的长单安排在传统矿业和石化领域屡见不鲜,用于分摊大型资本项目风险。这一模式如今被引入稀土磁体行业,显著提高了项目的可融资性和抗市场波动能力。
除了 GM-MP,另一家美国主要电动车企特斯拉也在积极探索与稀土供应商的直接合作,尽管其车型尝试减少磁体用量,但对高性能磁体依然有需求保障。有分析指出,未来五年内,美国本土生产的磁体至少70%以上将通过长单方式被汽车和风电等终端客户提前锁定。这既避免了新产能投放后的市场倾销,也为产业链各环节建立了相互信任的合作关系。
在提升原生产能的同时,美国政府和企业也着力拓展稀土回收利用,以增加供应韧性。典型案例是总部位于休斯敦的创业公司 REEcycle。该公司专注从报废硬盘驱动器、电机、小型磁体中提取稀土氧化物,采用专利湿法冶金工艺,回收率高达98%。2025年,国防部以 DPA Title III 项目向 REEcycle 提供了 510 万美元资助,帮助其重启一条年产50吨稀土氧化物的示范生产线。这条线验证成功后,REEcycle 计划建设商业规模工厂,向后续冶炼和磁体制造企业提供再生稀土原料。
回收来源主要是含有高丰度镨钕的废旧磁体,以及含镝铽的退役风电机舱永磁体等。这些再生成分可作为本土矿产的有益补充,尤其是目前美国最紧缺的重稀土(镝、铽)部分。有研究测算,美国每年报废的电子产品中可回收的NdFeB磁体材料约有上百吨,如果充分利用将显著降低对初级矿的需求。不仅国防部,能源部的科研计划也在支持磁体回收技术研发,如橡树岭国家实验室牵头开发的磁体直接回收工艺,以及爱荷华州立大学稀土研究中心在优化的氢碎裂回收技术。除了专业回收企业,一些下游厂商也参与其中:通用电气公司近年来尝试对退役风机磁体回收,以减少进口依赖。这些努力不仅增加了供应来源、缓解原料瓶颈,也符合循环经济和环保趋势,是构建韧性供应链的重要组成部分。
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现实挑战与趋势展望
尽管政策助力和项目推进初见成效,但美国重启稀土磁体产业链仍面临一系列棘手挑战:成本劣势短期难消除、专业人才青黄不接、上游资源开发经济性存疑,以及供应链对外依赖在可见未来依旧存在。预计在2027–2028年前,美国仍无法完全实现磁体供应的“去中国化”,需持续部分依赖中国补缺。不过,中期变数仍存:俄克拉荷马-德克萨斯一线的稀土产业走廊正初步成型,本土回收与替代材料研发同步推进,供应链集聚效应开始显现。如果联邦和州层面的扶持政策能持之以恒并有效弥合与中国的成本差距,将决定 USARE、MP 等企业的扩张步伐,也将深刻影响美国稀土供应链的走向。
总而言之,美国发展本土稀土磁体产业面临四大突出挑战:一是成本劣势:相较于中国企业规模经济的长期积累,美国磁体目前成本高出20–30%,若无长期补贴和订单摊薄,商业竞争力不足;二是人才断层:自上世纪90年代产业外迁后,美国磁体工程技术人才匮乏,“断代”现象严重,培养新一代技工和工程师需要时间;三是上游经济性:本土矿藏要么轻稀土为主缺乏重元素(如 Mountain Pass),要么富含重稀土但品位低提炼难(如 Round Top),盈利模式尚不清晰;四是供应链脆弱性:尽管项目在建,但短期内关键环节仍仰赖中国,一旦国际局势生变,美国制造业仍可能遭遇“卡脖子”风险。
经济性是美国磁体产业能否站稳脚跟的首要挑战。从原料获取到生产制造,美国企业都难以匹敌中国的低成本结构。首先,中国稀土分离和磁材冶炼行业经过多年发展,产业链完备且具备规模效应。在中国,稀土氧化物价格常比国际公布价低25–35%;加之廉价能源、劳动力和成熟的产业政策,造就了低磁体出厂价。
例如一块中等牌号的 NdFeB 磁体,在中国制造的成本约每公斤 26 美元,而在美国或西方制造约为 34 美元。如果考虑中国厂商通常只赚不到10%的微利,而美国新项目需要30%左右利润才能吸引投资,最终成品价差可能高达 80%。虽然随着美企扩大产量、学习曲线推进,单位成本有望下降,但短期内20–30%的成本差距依然存在。
这意味着在市场环境下,美制磁体几无价格竞争力。解决之道唯有政府持续补贴或市场长期合同摊销成本。如前所述,税收抵免、直接拨款和“长单”机制正是为此设计。如果这些政策稍有松动,本土企业经营即会步履维艰。这种成本劣势将在未来数年持续考验美国决策者耐心。值得注意的是,美国拟议的关税等保护措施如实施,短期可能反而推高国内原料成本,对磁体厂不利。
另一方面,磁体制造是一个既传统又前沿的领域,其高质量生产依赖经验丰富的工程师和技师队伍。然而,美国相关人才储备在过去二三十年里近乎断代。20世纪80年代,美国科学家发明了钕铁硼(NdFeB)磁体,彼时美国曾引领行业风骚。但90年代起,随着磁体部门(如通用汽车旗下Magnequench)相继被海外资本收购并转移生产,美国大量磁体专家要么改行,要么赴亚洲工作。
如今支撑USARE和MP项目的人才多已年届五六十。如 USARE 俄克拉荷马厂磁体运营总监罗伯特·弗雷代特(Robert Fredette),外号“磁体鲍勃”(Magnet Bob),今年62岁,本该退休之际被公司返聘。他亲历了磁体行业从美国转移至日本、中国的全过程,曾感叹“当年的好手都走光了,有些去中国帮他们建厂”。
62岁的弗雷代特原本即将退休,但他决定加入USARE,担任磁铁业务总监
来源:《华盛顿邮报》
如今美国要重启生产,不得不重新召集这些元老出山传帮带。但毕竟岁月不饶人,新一代技术人员成长需要时间。USARE 等公司正与大学和职业院校合作开设磁体课程,但从工程原理到实践操作的培养至少需要数年。此外,一些关键技艺(如烧结工艺的气氛控制、晶界扩散技术)高度依赖现场经验,中国和日本工程师凭借长期试错积累了窍门,美国新人则需要摸索。
人才短缺还体现在产业链上下游:稀土选冶化工工程师、材料科学家同样紧缺。美国政府已经注意到这一短板,国家科学基金会等机构增设了稀土材料方向的科研经费,国防部也在支持磁体专家网络建设。但要真正建立一支完整的人才队伍,乐观估计也要一代人的努力。在此期间,人才掣肘可能造成产能爬坡缓慢、良品率不高等问题,增加运营成本和技术风险。
原料端的挑战同样严峻。美国虽然有稀土矿藏,但各有局限,难以同时满足磁体制造对轻重稀土的全面需求。加州 Mountain Pass 矿具备高品位、低成本优势,2022年其每磅稀土氧化物现金成本不到5美元,在全球具有竞争力。然而 Mountain Pass 矿石中97%以上是轻稀土氧化物(La、Ce、Pr、Nd 等),几乎不含重稀土元素镝、铽。而高性能磁体(特别是需要耐高温的电机磁体)往往需要掺入微量镝铽,以提高矫顽力抗退磁。过去 Mountain Pass 将轻稀土出口中国,由中国分离厂额外添加来自南方离子矿的镝铽制成磁体。因此,即便MP实现矿山到磁体垂直整合,仍面临重稀土供应缺口,不得不进口镝铽合金或采购回收料作为补充。
弗雷代特在斯蒂尔沃特实验室里手持一块钕磁铁
来源:《华盛顿邮报》
而 Round Top 矿虽然号称重稀土储量丰富,钇、镝、铽等占比超过60%且资源量巨大,但其平均品位据披露只有每吨矿石含约0.06%的总稀土氧化物,且伴生不少其它元素,需要复杂工艺提取。初步经济评估显示,若无副产品(如锂、铀等)收入,Round Top 单靠稀土难以支撑高昂的运营成本。
一些分析人士直言,在镧铈等低价稀土充斥市场、镝铽虽昂贵但用量很小的情况下,Round Top 盈利前景存疑。USARE 正尝试通过堆浸+离子交换的新流程降低成本,但工艺放大和环保处理仍是问号。此外,矿权开发也需巨额投资和漫长周期,目前 Round Top 仍处于可行性研究阶段。综合而言,美国上游要形成对中国的实质替代,还有很多阻碍:轻稀土需提高分离收率,重稀土要降低成本技术攻关。这些都决定着下游磁体项目能取得多少本土原料、需要进口多少补缺,从而影响整体安全性。