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稀土棋局下的台灣解方:從供應鏈韌性看關鍵礦物合作新契機

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稀土與關鍵礦物已成全球科技競爭與經濟安全的重要戰略資源。面對供應鏈高度集中與地緣風險升高,台灣如何透過國際合作、技術替代、戰略儲備與城市採礦,建立自主且具韌性的關鍵礦物供應體系?


前言:從調查局財經座談會談起

筆者於民國115年7月9日應法務部調查局國內安全調查處之邀,出席該局主辦之「115年財經座談會」。本次座談會由國立政治大學金融學系殷乃平教授擔任召集人,與會學者專家包括台灣經濟研究院研究六所吳孟道所長、工業技術研究院無人化創新科技研究所霍莘瑜總監,以及國立臺灣大學法律學院陳衍任副教授等。


座談會以「從EPPD看臺灣產業戰略之機遇與挑戰」為主軸,筆者受邀就「關鍵礦物合作與供應鏈韌性」議題發表演講,分享對全球稀有金屬競逐態勢的觀察,並就台灣可能的定位與策略選項提出看法。本文即為當日演講內容之整理與延伸論述,期能提供更多面向的思考。



圖一 : 筆者(左二)受邀出席法務部調查局115年財經座談會,就「關鍵礦物合作與供應鏈韌性」發表演講
圖一 : 筆者(左二)受邀出席法務部調查局115年財經座談會,就「關鍵礦物合作與供應鏈韌性」發表演講

最新進展:從矽盛世宣言到金庫計畫

座談會所聚焦的EPPD,正是觀察這波關鍵礦物角力最新動態的絕佳窗口。民國115年1月27日,台美雙方在第六屆「台美經濟繁榮夥伴對話」(EPPD)中共同簽署《矽盛世宣言及台美經濟安全合作聯合聲明》,就供應鏈安全、關鍵礦物合作、第三國合作及雙邊經濟合作等四大支柱達成共識,並將人工智慧、數位基礎建設、關鍵礦物與無人機列為雙方深化合作的核心領域。此舉不僅代表台美攜手打造「非紅供應鏈」的決心,也意味著台灣已實質納入美國主導的高科技經濟安全同盟,未來雙方預計組成工作小組,就關鍵礦物議題推動具體的試行計畫。


無獨有偶,美國於同年2月2日進一步宣布啟動「金庫計畫」(Project Vault),由美國進出口銀行提供100億美元貸款,結合逾16億美元民間資金,總規模達120億美元,用於儲備汽車、科技及其他製造業所需的關鍵礦產,目標建立可支應60天用量的庫存規模——這樣的庫存操作邏輯,與稍後將提及的日本稀土庫存機制頗有異曲同工之妙。


緊接著在2月4日,美國國務院於華盛頓召集逾50國代表舉行首屆「關鍵礦產部長級會議」,會後宣布與54個國家達成共識並簽署《關鍵礦產採購與加工合作框架協議》,同步啟動「資源地緣戰略參與論壇」(FORGE),以組織、規則與金融後盾三管齊下,加速建構一個以安全為核心、排除中國的關鍵礦產供應體系。


這一連串發展顯示,關鍵礦物已從單純的產業議題,躍升為牽動台美關係與全球供應鏈重組的戰略槓桿。對台灣而言,如何在這波「非紅供應鏈」的架構重組中,找到自身在中下游精煉、加工與回收技術上的角色定位,並將其轉化為實質的雙邊合作項目,將是下一階段不容錯過的關鍵課題。以下先從關鍵礦物與稀土的基本樣貌談起,再逐步回到供應鏈韌性的具體策略。


礦產即國力:稀有金屬如何躍居地緣博弈籌碼

過去乏人問津的一群「關鍵礦物」,如今已悄悄成為大國角力檯面上的新籌碼。從電動車、AI伺服器、風力發電到國防軍工設備,幾乎所有代表未來產業命脈的技術,底層都仰賴這些看似冷門卻不可或缺的原料。當中國在此領域握有近乎壟斷的地位,「依賴」便逐漸轉化為一種可操作的政治槓桿——礦產議題因此不再侷限於產業層次,而是升高為全球供應鏈與地緣政治交會的新戰場。


這場稀有金屬之爭之所以牽動全球神經,根源在於重要礦物資源幾乎被中國掌握:無論開採、冶煉或精煉加工,中國在中下游環節都握有壓倒性話語權,尤其在中游精煉與加工階段,長期占有近九成的全球市占率。這種結構性失衡,使得任何一次出口管制的風吹草動,都可能牽動全球高科技產業的敏感神經,也讓「供應鏈韌性」從企業管理名詞,一夕之間升格為國家戰略層級的核心議題。


近期的國際動態,正持續印證這股焦慮並非空穴來風。美日雙方已簽署稀土與關鍵礦產合作協議,美澳兩國更進一步簽署高達85億美元的關鍵礦產合作協議,顯示主要經濟體正加緊以雙邊或多邊協議的形式,尋求擺脫單一供應來源的風險。這一連串布局背後傳遞的訊息十分明確:誰能掌握關鍵礦物的話語權,誰就能在下一輪科技與軍工競賽中搶占先機。


稀土為何被稱作「工業維他命」

在眾多關鍵礦物之中,稀土之所以被視為重中之重,自有其道理。稀土泛指元素週期表中原子序57的鑭到71的鎦,共15個鑭系元素,再加上鈧與釔,合稱17種化學元素;依性質可再細分為輕稀土與重稀土:輕稀土包括鑭、鈰、鐠、釹、?、釤等六種元素,重稀土則涵蓋銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鎦,以及鈧、釔等十一種元素。由於重稀土蘊藏量更為稀少、分離提純難度更高,且在磁性材料的耐高溫與抗退磁性能上扮演不可替代的角色,其戰略價值與市場價格往往遠高於輕稀土。根據歐盟委員會2020年研究,針對可用於再生能源、電動車與國防航空領域的九種關鍵原材料進行風險評估,結果顯示稀土是所有原材料中供應中斷風險最高的一項。


從蘊藏與產量觀察,稀土的地緣集中度更是驚人。根據美國地質調查局(USGS)資料,2024年全球稀土儲量以中國居冠,巴西居次,其後依序為印度、澳洲與俄羅斯,美國僅排名第七;在開採量方面,中國以27萬噸、占全球約69.2%遙遙領先,美國則以4萬5000噸、占比11.5%位居第二。如此懸殊的產能落差,正是稀土之所以牽動全球神經的根本原因。


稀土的珍貴之處,在於它於「光、電、磁、催化」四大科技應用領域中不可取代的角色:手機的震動馬達、電動車與風機的永磁馬達、機器人關節、AI伺服器與資料中心的散熱與磁性元件、半導體製程、發光材料乃至醫療影像設備,幾乎都藏著稀土的身影。稀土雖然用量微小,卻是支撐整個高科技產業鏈得以運轉的隱形骨架;一旦供應出現斷點,受衝擊的絕非單一產業,而是從民生消費電子到國防軍工、牽一髮而動全身的整個科技體系,這正是各國政府近年高度重視稀土議題的根本原因。


建構供應鏈韌性的五大支柱

面對高度集中且充滿地緣政治風險的供應結構,各國近年紛紛提出因應對策。以稀土為例,可歸納出穩定高風險關鍵材料供應鏈韌性的五大支柱:一、建立國家關鍵礦產清單,依經濟重要性、供給風險與環境影響等指標篩選標的;二、推動國際合作,建立中國以外的互助供應鏈;三、開發減量與替代技術;四、設立戰略庫存機制;五、發展循環經濟與城市採礦。這五大支柱環環相扣,構成一個從「盤點風險」、「分散來源」、「降低依賴」、「緩衝衝擊」到「循環再生」的完整韌性架構,缺一不可。



圖二 : 稀土可歸納為穩定高風險關鍵材料供應鏈韌性的五大支柱。
圖二 : 稀土可歸納為穩定高風險關鍵材料供應鏈韌性的五大支柱。

其中,建立國家關鍵礦產清單是整體戰略布局的起點。唯有先依據經濟重要性、供給風險與環境影響等量化指標,篩選出真正攸關國家安全與產業命脈的礦種,後續的國際合作、技術研發、庫存規劃與回收政策,才有明確的優先順序可循,避免資源分散、政策失焦。以下即聚焦後四項核心對策,說明各國目前的具體作法與所面臨的挑戰。


結盟自救:全球「去風險化」的供應鏈重組

在國際合作層面,各國正加速集結力量、擺脫對單一來源的依賴。近期由美國、加拿大、英國、德國、法國、義大利與日本共同籌組的G7關鍵礦產聯盟,即是希望透過多國協作,擺脫所謂的「稀土鎖喉」困境。更早之前,2019年美國德州稀土處理廠Blue Line Corporation即與澳洲稀土供應商Lynas Rare Earths簽署合作備忘錄,攜手在美國建立稀土萃取分離廠,填補美國本土供應鏈的缺口,堪稱國際間開發中國以外稀土供應鏈的代表案例。


這類跨國合作模式,透過整合資源國與技術國的優勢,逐步建構出一條「去風險化」而非「完全去中化」的多元供應網絡。對台灣而言,這也意味著未來若要參與國際關鍵礦物合作,切入點未必是上游礦藏的爭奪,而更可能是中下游精煉、加工與回收技術的輸出與合作——畢竟這正是台灣半導體與精密製造產業鏈上,長期累積的核心優勢所在。


減量與替代:材料科學的軍備競賽

在技術研發端,全球正掀起一場「減量與替代」的競賽。日本東芝宣稱已開發出以釤(Sm)取代部分釹(Nd)的磁鐵,可將稀土用量降低五成;由於釤是釹提煉過程中的副產物,取得成本相對低廉,然而該技術目前仍處於研發優化階段,尚未見廣泛商用的公開證據。


與此同時,日本TDK與德國Siemens也分別投入鐵氧體磁鐵(ferrite magnets)的研發,嘗試以不含稀土或極低稀土用量的材料取代傳統的NdFeB磁鐵,尤其鎖定風力發電機的應用場景。整體而言,這些替代材料雖進展積極,但如何在維持耐高溫、抗退磁等關鍵性能的同時降低成本,仍是尚待突破的技術瓶頸,尤其是擺脫鏑、鋱等重稀土元素的依賴,已成為下一波專利布局的兵家必爭之地。


值得注意的是,車用市場也已出現實質行動:特斯拉宣布其Model 3動力總成的稀土用量較過去減少25%,目前Model Y每輛車仍需約500公克稀土,但公司目標是在下一代永磁馬達中將稀土用量降至零;BMW、Nissan與Toyota等車廠,也同步投入低稀土或無稀土馬達的研發。


除了材料替代,開採來源的轉移也是另一條技術路徑:從陸地礦區轉向深海探勘,例如日本由海洋研究開發機構(JAMSTEC)營運的「地球號」深海鑽探船,即象徵著從陸地主權轉向深海主權的資源開發新戰場。這類深海採礦雖能規避陸地開採的地緣政治風險、環境成本與資源枯竭疑慮,卻同時要求鑽探、即時樣本分析與無人載具定位等高技術門檻,未來誰能率先跨越這道門檻,誰就可能在稀土供應鏈上取得結構性優勢。


超前部署:借鏡日本的戰略儲備制度

面對短期供應中斷的風險,建立戰略儲備同樣不可或缺。以國情相近的日本為例,其稀土庫存機制係由政府與民間企業共同運作,目標建立可支應60天用量的庫存規模;資金來源上,政府負擔七成、民間負擔三成,並由代表性企業組成聯盟,制訂權責分明的儲備管理制度,藉此在供應中斷時爭取產業調整與應變的緩衝期。這種「政府主導、企業協力」的模式,也為其他資源依賴型經濟體提供了可參考的制度藍圖。


值得留意的是,庫存機制的價值不僅在於數量上的儲備,更在於透過制度化的權責劃分,讓政府與企業在危機發生時能迅速啟動預先演練過的應變流程,而非臨時協調,這正是庫存機制真正發揮「韌性」效果的關鍵所在。


城市礦山:讓廢棄物成為新礦脈

最後、也是最具長遠意義的一環,是稀土回收再利用。根據聯合國報告,全球每年產生超過6000萬噸電子廢棄物,且以每年3%至4%的速度持續增長;這些過去被視為垃圾的廢棄物,實質上正是高度濃縮的稀土礦床。手機的震動馬達、硬碟讀寫頭、電動車動力馬達中大量使用的NdFeB磁鐵,蘊藏著釹、鐠等關鍵元素;如何從報廢電子與電機元件中高效分離並提純這些稀土元素,讓它們重新回到製造端循環使用,正是所謂「城市採礦」(Urban Mining)的核心精神。


這套思維的關鍵,在於將傳統「開採-製造-消費-廢棄」的線性動脈產業,與「拆解-回收-再生」的靜脈產業加以整合,形成完整的閉環供應體系。蘋果公司即是箇中代表:自2021年iPhone 13起,其磁性元件中的稀土便逐步邁向100%回收來源,實踐所謂「Apple to Apple」的目標。


對台灣而言,這樣的思維同樣深具啟發:台灣已形成一個相對成熟的稀貴金屬回收生態系,多家業者各自在電子廢棄物回收領域深耕,包括採行無氰化物綠色製程的技術業者,顯示台灣在稀貴金屬回收再生領域已有一定基礎。


結語:台灣的定位,從自己的城市與工廠找答案

綜觀全局,關鍵礦物與稀土供應鏈的競逐,本質上是資源、技術與制度三者交織而成的長期戰略布局:從國家清單的盤點、跨國聯盟的結盟,到實驗室裡替代材料的攻防、政府倉儲裡的庫存數字,再到報廢手機拆解線上的城市採礦,每一個環節都牽動著下一輪科技與地緣政治的勝負。對資源相對匱乏的台灣而言,出路並不在於與資源大國比拚礦藏,而在於善用既有的半導體與精密製造優勢,透過強化國內自主回收能力,把稀貴金屬留在國內、把資源循環的環節做深做實。


當企業能將ESG責任與循環經濟結合,把「別人眼中的廢棄物」轉化為「自己手中的資源」,台灣便有機會在充滿不確定性的地緣政治局勢中,走出一條相對確定、也更具韌性的產業道路。這不僅是台灣參與國際關鍵礦物合作的立足點,更是下一階段供應鏈韌性競賽中不容忽視的一張王牌——當各國仍在礦山與談判桌上角力時,台灣或許可以從自己的城市與工廠出發,找到屬於自己的關鍵礦物之路。


(本文論述僅為作者見解,不代表其任職單位之立場)


(本文作者芮嘉瑋博士為財團法人中技社科技暨工程研究中心主任)


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