
2026年2月3日,日本經濟產業省發布新聞,宣告政府將利用財政預算,針對南鳥島附近海域的稀土泥進行產業化開採投資,並為採礦和冶煉項目提供補貼。 緊接著6月11日,日本政府又宣布將聯手化工巨頭信越化學(Shin-Etsu Chemical),推動在福井縣(Fukui Prefecture)越前市(Echizen City)建立新的稀土精煉廠,總投資額350億日圓,由政府和信越各分擔175億日圓,期望打造關鍵重稀土精煉領域的產業自主能力,以徹底擺脫被中國掐脖子的壓力。 南鳥島,取自網路照片(作者提供) 其實早自2010年開始,中日就曾因釣魚台領土爭議引爆稀土大戰,無奈迄今16年,日本用盡一切方法仍無法擺脫稀土魔咒;此次因高市政府「『台灣有事,就是日本有事』說」而再次引發中共祭出軍民兩用物資 (含稀土) 禁運手段,重創日本企業,日本政府終於痛下決心出重手,但新政策能扭轉頹勢,讓日本實現稀土自主,並惠及整個西方聯盟嗎?各界都在密切觀察中。 眾所周知,稀土礦遍布全球,並不稀缺,它的「稀」在於濃度極低、分布極分散,17種稀土又彼此粘連,要將它們一一分離、萃取純化,需要幾十道工序、上百次的循環反應才能完成,而這種分離精煉、金屬還原、合金及磁鐵製造的能力,中國可謂獨步全球。據國際能源署預估,即使各國近年大力推動供應多元化,至2035年,全球約八成的磁性稀土精煉產品,仍可能仰賴中國供應。 南鳥島海域稀土開發案 在這種背景下,南鳥島的稀土開發,只是日本建立稀土全產業鏈的最基礎一步。目前採用的是「政府主導型戰略資源開發」(Government-led strategic resource development)模式,亦即由日本內閣府主導、將之納入「戰略性創新創造計畫(SIP)」第3期的「海洋安全保障平台」計畫,而實際技術執行的核心則是日本政府所屬的國立研究開發法人 JAMSTEC(「海洋研究開發機構」),並由民間企業參與技術與設備投入。 加藤泰浩掀開南鳥島稀土的面紗 南鳥島稀土的發現,其實只是一張大拼圖中的一小塊。2011年7月3日,東京大學教授加藤泰浩在地球科學領域的權威期刊《Nature Geoscience》發表了有關太平洋深海泥作為稀土元素潛在資源的研究(Deep-sea mud in the Pacific Ocean as a potential resource for rare-earth elements)。 這篇論文並非專門研究南鳥島,它主要探討的是整個太平洋深海稀土泥的分布,並首次提出「深海稀土泥是大型新資源」的概念。當時加藤教授的研究尚未完成,只因2010年中日爆發稀土大戰,加藤為了激勵國內士氣、強化外交談判的底氣,而提前發表了這篇論文。 對日本政策的影響 加藤的論文可視為日本海洋稀土戰略的起點,其後續影響十分深遠,不僅日本政府開始投入南鳥島海域調查,日本海洋研究開發機構(JAMSTEC)也與東京大學合作鑽探,陸續建立了海底採礦與揚泥技術,並與 IODP(International Ocean Discovery Program,國際海洋探勘計畫)等鑽探資料整合研究,成為日本重建稀土供應鏈的重要科學依據。 之後,為因應國家戰略需求,加藤研究團隊將研究焦點逐漸縮小到日本專屬經濟海域(EEZ)內的南鳥島周邊海域,結果令人驚艷。2013年東京大學發表研究成果:該團隊在南鳥島專屬海域中發現全球最高濃度的稀土泥,最大REY (指稀土元素(Rare Earth Elements, REE)加上釔(Yttrium, Y)) 濃度可達 6,600 ppm,相當於中國離子吸附型稀土礦的20~30倍,且高品位層距海床僅數公尺,極具開發潛力。 接著2018年,研究團隊推估南鳥島海域擁有約1,600萬噸REO(稀土氧化物)資源,尤其富含較稀有且更具戰略價值的重稀土元素,如釔(Y)、鏑(Dy)、鋱(Tb)等。一向以資源匱乏為憾的日本,似乎終於迎來令人振奮的好消息。 2026年7月,日本內閣府與海洋研究開發機構 (JAMSTEC) 宣布,團隊已從南鳥島外海5,600~6,000公尺處成功採集到約50噸深海泥,分析顯示其中「中重稀土元素」(HREE)佔比高達54%。試採報告還指出這批海泥不含毒性與放射性物質,並計劃於2027年2月進行大規模採礦試驗、2028年初步商業化生產,之後3年內達到具經濟規模的全面量產。 南鳥島案潛力巨大,但挑戰也同樣艱巨,畢竟決定計畫成敗的,並非海底稀土是否夠多、夠好,而是技術、成本與管理能否達標,其挑戰包括: 1.深海開採稀土是全球未有的創舉,打先鋒的日本,要從無到有設計一整套設備,包括集礦機、提升管、深海機器人、海上平台等等,目前均停留在測試階段。尤其海底深度達6公里時,每平方公分要承受600公斤的水壓(相當於600個大氣壓),日本必須動用如「地球號」(Chikyu)等頂級探勘船,接駁數百支極高強度的管道,才能將海泥抽上來,技術難度極高。 2.地理位置可能是南鳥島稀土案的致命傷:占地僅1.52平方公里的南鳥島,行政劃分上雖歸屬日本東京都小笠原村,但距離小笠原群島有1,267公里之遙,距東京更超過1,900公里,放眼方圓1,000公里內盡是茫茫大海,夏秋兩季還可能遭受颱風侵襲。這種絕海孤島的地理條件,要如何支撐商業化開採?目前估計其開採成本將是中國境內陸地開採的20倍,後勤物資與海空運輸的難度將超乎想像。依目前目標,2027年時,南鳥島稀土開採量可達每日350噸,數量看似不小,但離損益平衡所需的每日3,500噸仍相去甚遠。即便稀土已從產業原料躍升為攸關國家安全、必須不計成本全力攻關的戰略物資,但若打造自主稀土產業鏈變成了耗資巨大的財政黑洞,這對國家發展的得失利弊應如何評估?值得商榷。 3.環境影響:目前採樣的深海海泥不具輻射性,這對長久以來因稀土輻射困擾而裹足不前、大大拖慢稀土「去中國化」腳步的各發達國家來說,的確是個好消息,然而一旦大規模開採,仍須面對海底沉積物擾動、海洋生態影響等國際海洋法規的監督與制約。 信越,未來希望的第二個押注點 如果說,南鳥島採礦是日本建立稀土全產業鏈的關鍵起點與大膽嘗試,那日本政府補助信越化學建立新型稀土精煉廠,就是在既有基礎上往前推進的穩健做法;前者掌握自主礦源,後者補強產業鏈的中游關鍵環節技術,揚棄以往「海外採礦、部分境外分離、本土專注高階產品」的權宜行事,投入巨資首尾貫串,才能立於不敗之地。 為什麼是信越? 日本信越化學在稀土領域深耕已達60年,擁有全球頂尖的多級溶劑萃取和分離精煉技術,主要產品又分為應用在半導體製造、光電與陶瓷元件上的各種6N級(純度達99.9999%)稀土氧化物,以及用於電動車及軍工設備的稀土永久磁鐵(高性能磁材)。 以信越核心產品之一的6N氧化釔(Yttrium Oxide)為例,它是半導體製程設備中,用於耐電漿刻蝕塗層(Plasma-resistant coating)的關鍵精密陶瓷原料,尤其在3奈米及以下的先進晶圓製程中,任何金屬雜質都會導致晶圓報廢,6N氧化釔的重要性是無可取代的。 同樣執全球牛耳的,還有由信越武生工廠研發首創、於1976年量產的釤鈷磁鐵(SmCo Magnets),與1985年首創量產的釹鐵硼燒結磁鐵(NdFeB Magnets)。尤其信越獨家的「晶界擴散技術」,能以極少量的關鍵重稀土鏑(Dy)與鋱(Tb)做出耐高溫的永磁體,更使得信越武生工廠成為全球電磁產業的聖地。 遺憾的是,在信越稱霸全球尖端產品市場時,其中游半成品,如各類粗製稀土化合物、稀土鐵合金等,卻嚴重依賴中國供應。主要原因是這類半成品附加價值低、汙染風險高,而中國製品價格低廉、量大管飽,在成本考量下很難戒斷。事實上,為了就近掌握貨源,信越在中國福建長汀及越南海防都設有工廠,然而2025年中國對日本祭出嚴格的軍民兩用物項(含稀土)出口後,出口量幾乎歸零,福建長汀廠也受到波及,其生產的中階產品無法回銷母廠,只能在中國境內銷售。 為了儘快補足缺口,於是有了日本政府與信越化學共同出資,於福井縣越前市打造第三座信越稀土精煉廠的規劃,新廠將以重稀土鏑、鋱、釔等相關產品為主,從原礦(Ore)開始處理,並和武生一廠(稀土分離與精煉)、武生二廠(稀土磁鐵原料生產與回收)互補,形成完整的生產體系。 以信越在稀土領域的經驗與技術實力,新廠成效指日可待,然而要想建立一條可長期運作、具有國際競爭力的完整供應鏈,未來挑戰仍然不少,主要是以下5點: 1、原料來源不足(最大的挑戰) 精煉廠沒有礦石就無法運作,目前日本本土幾乎沒有具商業化開採價值的稀土礦,因此仍須依靠澳洲(Lynas公司)、美國、越南、印度、巴西,以及未來的南鳥島海底稀土。然而這些礦源是各國爭奪的標的,且目前都有開採質量不達標、環保爭議等不同程度的限制,尤其最關鍵的是極為稀缺的重稀土鏑、鋱仍高度依賴中國。因此,第三座信越工廠最大的風險不是技術,而是原料不足。 為了解決這第一道關口,日本除了尋找多元化礦石來源、與友好國家展開資源的共享與調度外,也極力發展「回收」技術,武生工廠不僅善用自家的製程廢料,也與日本業界有廣泛的回收合作,今年 4 月更宣布將聯手大金工業(Daikin)、日立(Hitachi)及東京Eco Recycle等,啟動日本首個商用空調壓縮機磁鐵的國家級閉環回收計畫。日本機電產業發達,稀土用量大,回收再製將是其來源自主的一大優勢。 2、重稀土分離難度極高 信越最大的亮點,是具有完整分離17種稀土元素的能力。但鏑、鋱、釔等重稀土的分離流程非常繁瑣冗長,萃取槽數百級,化學藥劑消耗巨大,良率要求極高,任何一段控制不好,則純度下降,成本暴增,因此工廠愈大,控制難度愈高,要像中國那樣大量穩定且低廉地供應中階產品,難度極高‧ 3、中國價格戰 中國目前仍掌握全球大部分稀土分離與精煉產能,一旦信越新廠成功量產,中國可能立刻改絃更張,採取降價、增加出口、壓低氧化物價格,因為日本生產成本遠高於中國,在激烈競爭下新廠將無法承受虧損。這是過去十多年中國屢次使用的競爭方式之一,因此日本新廠必須預留足夠的財務韌性,甚至仿效美國,以政府直接入股、簽訂長期合約、保價收購等方式來維繫運營。 4、環保成本高 如前所述,稀土在礦層中的濃度極稀薄、分布極分散,且多伴生在其他礦脈(如鐵礦)中,要從原礦精煉至初步成型,必須處理鉅量汙泥、強酸、強鹼、有機萃取劑、廢水、廢酸、放射性伴生元素(部分礦種)等等,因此發達國家幾乎無一例外,都將汙染最嚴重的初、中階製程放在發展中國家(如中國、越南、馬來西亞等)。此次信越新廠沒有另覓新址,而是選擇在既有基地上擴建,主要也是著眼於該廠區已擁有成熟的環保與放射性管理設施,因為稀土精煉可能伴隨微量釷(Thorium)及鈾(Uranium)等天然放射性元素,現有廠區已具備相關環保、安全及廢棄物處理設施,擴建成本低於新建基地。 然而,在製程向前端延伸以「去中國化」的使命下,新廠計劃要處理的,正是僅初步洗選、但仍含巨量雜質與廢土的精礦,相當於將自己「降維」成發展中國家。單是將這些原始礦石進行高耗能的高溫焙燒與強酸碎解浸出,就可能引發環保團體抗議,尤其日本法規遠比中國嚴格,即使順利開工,其建廠、運營、廢棄物處理等成本也都將暴增。 5、缺乏熟練技術人才 稀土分離不是一般化工,需要大量專業的溶劑萃取工程師、化工控制、分析化學、高純度品質管理人才,不僅日本,目前所有苦於中國稀土緊箍咒的西方國家都求才若渴。偏偏中國的禁令不只包括產品,連人才、設備、溶劑配方等等,一律在禁止出口/出境之列,為各國重建完整的稀土自主產業鏈設下難以逾越的障礙。 儘管挑戰巨大,一切仍取決於「決心」。南鳥島與信越新廠是兩大試金石,在中國緊箍咒越套越緊、產業受創範圍不斷擴大的危機中,日本政府能不能攜手業界,及時殺出一條生路?全世界都屏息以待。 *作者為「台灣稀土暨稀有資源應用產業聯盟」召集人。
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