文/郭子菱
工研院產科國際所研究員

因應外部風險，主要國家提升關鍵材料自主  

美中貿易與科技爭端、COVID-19疫情等國際重大事件發生，導致全球物料短缺、材料價格飆漲以及產業供應中斷；俄烏戰爭爆發後，美、英、歐等西方國家對俄國經濟實施制裁，引發全球貴金屬、小麥、能源等供應運作再次受阻，並導致全球通膨，影響全球經濟成長。各種外部因素持續干擾全球供應體系，如尿素等供應危機恐將常態化，而淨零排放等全球遊戲規則的轉變，亦讓歐、美、日等主要經濟體，基於國家安全、經濟發展與產業國際競爭力等考量，加速檢視供應鏈安全性，特別是核心製造業的材料、零組件、設備在地化採用與強化可信賴同盟國合作等策略之執行，皆成為推動全球供應鏈全面重組的重要動力。

(一) 礦物等關鍵原材料供應存在「脆弱環節」

在各國政府這波供應鏈檢視中，聚焦與國安、經濟發展高度闗聯的關鍵產業，如半導體、電動車等領域，追溯至產品源頭的金屬礦物等原材料，像是電動車電池材料鋰、鈷等。事實上，近年隨著氣候變遷議題重要性提升與各國淨零排放目標訂定，突顯出支持未來經濟脫碳發展並實現減緩氣候變化所需的技術，包括低碳能源生產，零排放運輸（如電動車）等，都需仰賴金屬礦物與稀土才能產製。

根據國際能源署(International Energy Agency，簡稱IEA)研究顯示，電動汽車和風力渦輪機等關鍵清潔能源技術所需的關鍵礦物（如：銅、鋰、鎳、鈷和其它稀土）供應，將在未來幾十年內急劇增加。但這些關鍵材料與一些稀土如釹、鏑之生產、加工高度集中在少數幾個國家，前三大生產國即占全球75 %供應(剛果和中國大陸分別占全球鈷和稀土產量70%和60%）由於稀土的提取精鍊與加工和環境風險相關，過程亦複雜，加以生產和加工國的社會治理、政治穩定度(如俄羅斯、哈薩克、剛果)等影響，將增加供應中斷、貿易限制或其他事態發展而產生的風險。

主要國家對關鍵礦物需求快速增長，使關鍵礦物供應鏈安全性被升級至國家戰略議題；這些國家更為憂慮的是，近年中國大陸透過積極發展關鍵礦物加工技術與中下游應用產業，如電動車、5G通訊等，已從原材料供應商轉變為全球主要消費國。中國大陸考量自身發展需求以及地緣政治因素，或將減少關鍵礦物出口規模。

(二) 歐、美、日、韓視關鍵礦物為戰略資源，並提高自主性

為避免過度依賴如中國大陸等單一國家的關鍵礦物供應，近年歐、美、日、韓等國家陸續提出對關鍵礦物的政策推動與策略作為，包括：回收技術投入、擴大開採、提高庫存以及跨國多元合作等，以期拿回主導權，降低並快速回應外部環境變化造成的中斷風險，茲將各國政策思維與措施重點摘錄如下表1。

表1  主要經濟體對於關鍵礦物自主之政策思維與措施

資料來源：歐盟委員會、日本經產省、美國白宮／美國聯邦公報、韓國產業通商資源部；整理：工研院產科國際所，2023/08

過去美國曾是全球關鍵礦物生產的領導者，於1960〜1980 年期間，加州的「山隘礦場」（Mountain Pass），滿足全球一半以上的稀土需求。但隨著供應鏈全球化發展，各國在供應分工體系中尋求更大的經濟利益，以及對國內環境保護政策等影響，美國逐漸退出市場，其礦產加工技術主導地位弱化。

美國目前約80% 稀土元素從非國內供應商進口。對美國經濟和國家安全至關重要的 50 種礦產商品中，至少 43 種美國消費量的一半以上依賴進口，其中 14 種商品國內未生產；而美國即便目前可開採出的關鍵礦物，也需先送至中國大陸提煉成化合物和產品後，再回銷美國。因此，美國前任總統川普於2019年，透過《國防生產法》開始重啟國內關鍵礦物供應鏈建置，確保美國稀土供應不會中斷；2022年，拜登政府則是宣布大舉投資國內關鍵礦物和原料生產，確保這些資源安全。受到政府政策推動，美國業界如通用原子能電磁系統公司（GA-EMS）開始在懷俄明州設計、建造和營運稀土分離和加工設施，稀土礦商MP材料（MP Materials）則與美國通用汽車結成戰略合作夥伴，供應通用汽車電動車所需的永磁體。

另外，日本透過對澳洲的稀土企業萊納斯（Lynas）稀土公司進行長期投資，使萊納斯成為國際大型稀土生產企業，以增加日本稀土供應多元性，降低過度依賴中國大陸之風險；韓國制定「核心礦物資源戰略」，除挑選出對國家經濟安全相關的33種核心礦產進行管理外，進一步針對穩定半導體、二次電池等高階、新興技術產業供應鏈需要的10種礦物如鋰、鎳、鈷、錳、石墨等，列入「戰略性核心礦產」名單中，進行管理；核心礦產儲備天數也從目前的54天擴大到100天，透過庫存物資建立，於緊急情況下，在8天內提供企業原材料。

至於歐盟則於2020年啟動歐洲原材料聯盟(ERMA)，評估該領域的障礙、機會和投資，確保在稀土礦物價值鍵的戰略自主，並在2022年第3季提出《關鍵原材料法案(Critical Raw Material Act)》後， 2023年3月於歐盟議會正式通過。該法案主要解決歐盟於原材料對中國大陸日益增長的依賴(歐盟97%的鎂來自中國大陸；用於永磁體的重稀土元素僅在中國大陸精煉[2])。歐盟做法包括對具戰略意義之關鍵原材料取得成員國共識，以預測其供應缺口與推動材料創新和替代；創建歐洲原材料機構網絡，以掌握供應風險；建立更具彈性之供應鏈體系，透過專案支持，吸引更多投資，從採礦到精鍊、加工和回收等技術，並期望於2030年達到多項目標，如開採生產至少占歐盟戰略原材料年消耗量10%所需的礦石、礦物或精礦；建立回收能力，並生產至少占戰略原材料年消耗量15%的礦物；確保到 2030 年每種戰略原材料，單一國家供應不超過65%。

中國大陸在全球關鍵材料的角色

(一) 全球稀土主要供應國

稀土包括 17 種元素，具備優異的磁、光、電性能，可用於玻璃、冶金、陶瓷、石化等傳統產業，與永磁材料、儲氫材料、催化劑、高溫超導等新材料領域，具重要「戰略」意義。中國大陸不僅擁有全球最多稀土儲量（占全球38%[3]），同時也已具備提取這些礦物的加工技術。稀土材料應用關係著中國大陸製造業升級轉型，因此，中國大陸對於相關智財權布局較其他國家廣，也因長期大規模開採與技術投入，產業鏈完整，擁有相對成本優勢。

表2為中國大陸於全球稀土及重要礦物之全球供應占比，從表中可看出中國大陸為全球稀土與重要礦物主要生產地。根據歐盟資料顯示，中國大陸控制全球約80%稀土材料產量，且占歐洲稀土進口90%以上；2022年美國地質調查局數據則顯示，美國自中國大陸進口約80%的稀土。 

(二) 政策控管稀土供需並擴大國企規模，影響全球供應鏈

早期中國大陸對稀土以追求經濟效益為主，相關政策不健全，鼓勵廠商投入開採與冶煉分離並大量出口，導致業者長期濫採並低價競爭，不但造成中國大陸境內嚴重的環境污染，更讓供應全球九成以上稀土的中國大陸，在國際市場上無話語權。

中國大陸於2000年開始出台多項稀土保護政策(如表3所示)，進行產業供應鏈整頓，如2006年，實施稀土開採總量管制；2008年全球金融危機導致國際稀土需求銳減，價格大幅下跌，中國大陸政府出手，對稀土產業進行調控，影響市場稀土價格；2010年中日釣魚島主權爭端，中國大陸以「保護資源」和「環境」為由，削減稀土出口配額等，影響全球供應體系運作。

中國大陸政府藉由出口配額制、取消退稅、徵收出口稅、納入國家規劃管理生產等政策作為，保護國內稀土產業發展，不但影響全球供應穩定性，2010年中國大陸中斷對日本稀土出口措施，引起國際爭議，也讓部分進口國開始意識到稀土的「供應風險」。日本為此，透過政策加快推動提升供應自主，除了加強其周邊海域稀土調查與開發外，同時投入大量資源於稀土儲存制度設立、稀土廢棄物品回收與替代材料開發及擴大供給來源等作法，降低對中依賴。而後，中國大陸政府持續整頓並嚴格控管稀土產業，2016年推動稀土礦和冶煉企業整合，形成北方稀土、中國五礦、廈門鎢業等六大稀土集團，試圖強化在國際稀土供應鏈主導性。

表3 中國大陸稀土相關政策規範

資料來源：中國大陸官方資料；整理：工研院產科國際所，2023/08

根據大陸海關總署資料，2020年中國大陸稀土出口量3.54萬噸，較2019年4.63萬噸下降23%，為2015年以來最低水準 (如圖1所示) 。大陸工信部於2021年公布《稀土管理條例》徵求公眾意見，實行稀土資源地及產品戰略儲備，即稀土開採、分離的生產總量需要工信部與自然資源部統一控管，並首度明訂對違反規定企業的處罰條例，以強化全產業鏈監管，2021年後，中國大陸稀土出口再次出現下滑。

資料來源：CEIDATA進出口統計資料、香港中國海關統計信息中心、中國國務院，整理：工研院產科國際所，2023/08

圖1  2010-2023年中國大陸稀土出口變化情況

另外，中國大陸政府進一步將「北方稀土集團」、「中國五礦集團」等5家大型稀土企業整併成「中國稀土集團（China Rare Earth Group）」，投入高經濟價值的重稀土發展(航太、國防應用為主)，並由國務院國資委直接監管，以擴大中國大陸於全球稀土產業話語權與定價權，預估中國稀土集團將控制全中國大陸 60-70% 稀土產量，並占全球供應量 30-40%[4]。

近年美中貿易與科技戰持續，關鍵礦物供應風險議題再度引發國際高度關注。面對不斷升級的美國制裁，以半導體為例，中國大陸政府除了於今（2023）年4月，對美國晶片製造商美光科技（Micron）展開監管調查，並以維護網路安全為由，下令禁止國內業者採購該公司產品之外，7月又以國安為由，對原物料「鎵」、「鍺」等重要礦物執行出口限制，由於鎵和鍺的市場應用涉及半導體、通信設備和太陽能電池板等重要產業，目前中國大陸掌握這兩種關鍵礦物全球約八成產量，預期影響全球對這兩種礦物供給狀況。

除規範國內開採稀土，並實施出口管控外，有鑑於資源儲量與碳中和達成之目標壓力，中國大陸也轉向尋求海外資源，如鎳、鋰、銅、鈾、鋼鐵及鐵礦砂等，範圍涵蓋南非、南美洲與亞洲地區(如中國大陸為秘魯礦業最大投資國)，藉由多方布局天然資源取得管道，穩固其在全球供應鏈位置。根據上海復旦大學綠色金融與發展中心(GFDC)報告，2023年上半年，中國大陸於礦產和金屬業投資額已逾100億美元，預估年度總投資額將超越2018年的170億美元。

(三) 投入稀土提純精煉加工技術，提升供應鏈重要性

中國大陸除了針對稀土訂定相關法規，實施開採數量管制、出口管制等措施，保護產業發展外，也透過與外資進行合資或合作，策略性發展稀土提純精煉的加工能力。根據美國稀土元素顧問公司ThREE Consulting 數據顯示，自 2011 年來，中國大陸於稀土領域的專利數快速增加，截至2018年10月，其申請之相關專利為25,911項，美國9,810項，日本13,920項，歐洲則為7,280項；國際能源署數據則顯示，中國大陸控制著全球87%的稀土精鍊能力，目前中國大陸已占全球精煉稀土元素供應量的 85%[5]。

中國大陸政府對稀土實施保護政策後，開始嚴禁外資單獨進行稀土開採，要求外資須與中資合作，藉以獲取技術升級。如2002年實施《外商投資稀土行業管理暫行規定》，明文禁止外商於內地設立稀土礦山企業，也不允許外商獨資投入稀土冶煉、分離專案(限合資、合作)，並鼓勵外商投資稀土深加工、稀土新材料和稀土應用產品[6]。2016年「十三五規劃」中，中國大陸政府公布《稀土行業發展規劃(2016-2020年)》並與《中國製造2025》十大重點領域應用鏈結，加速稀土產業轉型升級，並建構相對完善的稀土相關供應體系，強化在全球稀土市場優勢地位。

另外，中國大陸政府自2018年起，持續提高稀土全年採礦配額，2022年連續第五年提高稀土全年採礦配額，達到21萬公噸，較前一年增加25%。中國大陸每年公布兩次配額，2023年第一批的採礦配額也較去年同期有所增加。

資料來源：中國工信部；整理：工研院產科國際所，2023/08

圖2：2018-2022年中國大陸稀土採礦與冶煉分離配額

展望未來趨勢：關鍵礦物供應鏈多元發展

隨著中國大陸稀土對經濟影響，並嚴格監控管理，未來全球稀土等關鍵材料之供應恐有變局。主要國家已致力於關鍵礦物供應鏈多元合作或開發稀土加工供應鏈，提升自給能力以擺脫對中國大陸稀土之依賴。西方國家透過強化支持力度，促進本土關鍵礦產與稀土的生產，如澳大利亞、加拿大、歐盟和美國，均制定關鍵礦產行業的政策和扶持計劃，日、韓兩國則透過如回收技術之投入與擴大海外投資合作，扶植國外礦場開採，以確保未來關鍵礦物供應穩定。

電動車、半導體、通訊等重要產業都是稀土之關鍵材料應用範疇，為避免面臨中斷風險，我國業者也可思考強化企業韌性多元發展，評估投入回收再利用技術和業務，如電動汽車及風力發電用之永磁馬達磁鐵等，亦或尋求替代材料之開發，並藉由歐、美、日等國強化稀土關鍵材料研發技術投入之際，尋求跨國合作機會，共同開創市場未來新商機。

[1] “리튬·니켈 등 국가 핵심광물 33종 선정,2023/02/27 ”