高科技未来的保障：支撑世界最重要新兴技术的十种矿产

世界上最先进的机器依赖于大多数人很少听说的材料。

少量镓就能影响雷达系统，一颗钽电容可能决定卫星能否可靠运行，而铜短缺可能推迟整个数据中心的建设。

这正是下一场技术竞争如此不同寻常的原因：各国可能拥有制造某种产品所需的软件、资金和工程人才，却仍然缺乏制造它所需的矿产。

以下是10种正在悄然塑造从电动汽车、电网到机器人、武器和太空系统等一切领域的材料。

1、铜：承载电气时代的金属

铜并不稀奇，但这份清单上没有任何其他矿产能像铜一样触及现代经济的如此多领域。输电线、变压器、电动机、充电站、可再生能源项目和数据中心都需要铜。

国际能源署（IEA）预计，到2040年铜需求将增加约700万吨。

根据目前规划的项目，到2035年全球可能面临约25%的供应缺口。

困难不仅仅在于寻找铜矿。新矿可能需要数年时间才能获得许可并建成，而矿石品位下降意味着企业必须加工更多矿石才能回收同样数量的金属。

2、锂：电池热潮中的关键矿产

锂为电动汽车、智能手机、笔记本电脑、无人机和电网级储能系统提供动力。国际能源署预计，在其既定政策情景下，到2040年锂需求将增长两倍以上。

澳大利亚是主要开采国，而智利、阿根廷和中国供应锂化学品及其他加工材料。

钠离子和其他电池化学体系可能会减轻某些市场的压力，但锂仍然深深嵌入全球电池制造业中。

3、石墨：隐藏在众目睽睽之下的电池材料

锂获得了大部分关注，但传统锂离子电池也依赖石墨。这种材料构成负极，电池充电时锂离子就储存在其中。

一些国家拥有天然石墨矿床，但生产电池级材料需要提纯、成型和包覆处理。

中国主导了大部分加工环节，这意味着其他国家的矿山无法立即替代中国的供应。

4、钴：高性能背后的人道代价

钴能提高某些电池的稳定性、能量密度和使用寿命。它还用于喷气发动机高温合金、切削工具以及需要承受极端温度的部件。

大部分开采的钴来自刚果民主共和国，而中国在钴精炼方面发挥着重要作用。关于童工、不安全的手工采矿和污染的报道，使钴成为科技行业最具争议的材料之一。

电池制造商正在尽可能减少钴的使用，但航空航天和其他要求严苛的应用并不总能为了降低成本而牺牲性能。

5、镍：更高续航，更大环境压力

镍有助于一些电动汽车电池在不变得过重的情况下储存更多能量。它对于不锈钢、燃气轮机、化工设备和航空航天高温合金仍然必不可少。

印度尼西亚推动了近期镍生产和加工的大部分增长。这种扩张引发了人们对森林砍伐、海洋污染、采矿废弃物以及使用燃煤加工设施的担忧。

6、稀土：让机器运转的磁铁

稀土是一组共17种元素，但其中只有少数几种对先进机器至关重要。

钕、镨、镝和铽有助于制造紧凑型永磁体，用于电动汽车电机、风力涡轮机、机器人、无人机和导弹制导系统。

真正的瓶颈出现在采矿之后。分离稀土、将其转化为金属并制造高性能磁体，需要中国花了几十年时间建立的产业链。

国际能源署估计，中国在全球稀土精炼中的份额从2023年的90%以上下降到2025年的85%。这一集中度仍然足以让出口限制波及汽车、能源和国防工业。

7、镓：影响巨大的小众金属

镓用于制造氮化镓和砷化镓，这些半导体材料用于雷达、卫星、5G设备、LED和高效电力电子器件。

在某些高频和高功率应用中，这些化合物的性能优于硅。

镓通常是在加工其他金属时作为副产品回收的，因此供应难以快速扩大。

美国地质调查局的一项分析发现，2023年中国占全球镓产量的比例高达98%。

8、锗：帮助机器通信和观察

锗支持光纤网络、红外相机、夜视设备、卫星太阳能电池和热成像系统。它的价值在于同时服务于民用通信和军事传感。

与镓一样，锗通常作为副产品回收，而不是从专门矿山中开采。因此，少数加工设施的中断可能同时影响多个行业。

9、钨：工具背后的金属

钨是所有金属中熔点最高的，并且能在严苛条件下保持强度。它用于切削工具、钻探设备、航空航天部件、熔炉和国防系统。

它的重要性不仅限于含钨产品。工厂依赖碳化钨工具来切削和加工钢、钛及其他难加工材料，这使它成为现代制造业的默默推动者。

国际能源署报告称，在出口管制和需求走强的背景下，2025年至2026年初钨价上涨了六倍。

10、钽：微小元件，重大后果

钽最为人所知的是电容器，能在极小的空间内储存电荷。它们出现在智能手机、服务器、医疗植入物、汽车、飞机和军用电子产品中。

它的市场规模很小，但这并不意味着它不重要。缺少一颗电容就可能让一台价值数百万美元的精密机器停摆，而冲突和治理问题也使从中非部分地区采购变得复杂。

技术竞赛始于地下

世界不太可能同时耗尽全部10种矿产，但这并不是各国政府正在防范的危险。

更大的风险在于失去一种难以替代材料的供应渠道，随后发现整个工厂、电网项目或国防计划没有它就无法推进。

仅拥有矿床是不够的，因为技术实力来自采矿、精炼和制造环节的协同运作。

那些能够把这些环节连接起来——并通过回收利用获得更多材料的国家，将对世界接下来能制造什么拥有大得多的掌控力。

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