2026/09/28

化學_什麼是稀土?為何成為重要的戰略資源?※

--------------------------------------------大意--------------------------------------------
稀土是十七種元素的統稱,廣泛應用於高科技與國防工業。
其戰略價值不在於稀少,而在於開採、提煉與加工困難,
且供應鏈高度集中於中國,短期難以替代。
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一、什麼是稀土?

稀土(Rare Earth Elements,REE)不是某一種特殊的金屬,
而是化學元素週期表中十七種元素的統稱。

雖然名稱中有「稀」字,但多數稀土元素在地殼中並不特別稀少。
真正的問題是,它們通常分散在礦物中,具有經濟開採價值的高濃度礦床相對少見。

此外,由於這些元素的化學性質相近,分離與提純也比較困難。

至於「稀土」這個名稱,則來自早期化學史。
當時化學家將某些難以分解的金屬氧化物稱為「土」(earth),
而這些物質最初又被認為相當稀少,因此逐漸形成「稀土」的稱呼。(註1)


二、哪些元素屬於稀土?

稀土共有十七種元素,包括:

  • 十五種鑭系元素:從鑭(La,原子序57)到鎦(Lu,原子序71)。
  • 鈧(Sc,原子序21)
  • 釔(Y,原子序39)

鈧與釔雖然不屬於鑭系元素,但它們同樣容易形成帶有三個正電荷的離子(+3價),
因此在化學性質上具有一定的相似性,通常也被列入稀土元素。
不過,這十七種元素仍各有不同的物理與化學特性,因此用途並不完全相同。


三、稀土有哪些用途?

稀土具有特殊的磁性、光學與化學性質,因此廣泛應用於現代科技與國防工業。
主要用途包括(註2):
1. 高性能磁鐵:
釹(Nd)、鐠(Pr)、鏑(Dy)、鋱(Tb)等可用來製造高性能磁鐵,
應用於電子設備、車輛及發電設備。

2. 電子與光學設備:部分稀土元素可用於螢光材料、雷射、光纖通信及精密光學設備。

3. 工業催化劑:鈰(Ce)、鑭(La)等可應用於汽車廢氣處理與石油煉製。

4. 國防科技:稀土可應用於衛星通信、飛彈導引、飛機結構及電子飛行控制系統等設備。

F-35 匿蹤戰機就是一個具有代表性的例子。

根據美國國防部的資料,一架 F-35 戰機需要超過 900 磅(約 408 公斤)的稀土材料。
稀土在軍用航空與武器系統中的用途,包括高性能磁鐵、電子控制、雷達及光學設備等。
不過,不能因此認定 F-35 的匿蹤能力主要來自稀土;
匿蹤技術還涉及機體外形、雷達吸波材料等多種技術。(註3)

為什麼各國都重視稀土?

原因不只是稀土用途廣泛,
更在於稀土的開採、提煉與加工主要集中在少數國家,尤其是中國。

根據美國國會研究處 2026 年的資料,
中國約占全球稀土開採量的 60%、分離加工量的 90%,以及稀土磁鐵製造量的 94%。(註2)
這意味著,即使其他國家擁有稀土礦藏,也不代表能立即生產出符合工業需求的高性能磁鐵。

因此,稀土之所以成為重要的戰略資源,
不是因為它特別稀少,而是因為現代科技與國防工業對它有高度需求,
而且生產與加工集中在少數國家,短時間內難以找到替代來源。



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註1:
1. USGS — Rare-earth elements
○Although REEs are not rare in terms of average crustal abundance,
the concentrated deposits of REEs are limited in number.

2. Science History Institute — The Discovery and Commercialization of the Rare Earth Elements
○The ore was called “rare” because it had never been seen before
and “earth” because that was the 18th-century geological term for rocks that could be dissolved in acid.


註2:U.S. Congressional Research Service — Rare Earth Elements and U.S. Supply Chains
○The People's Republic of China (PRC, or China) mines about 60% and processes
and separates about 90% of global REEs. It also manufactures about 94% of REE-based magnets.
[美國國會研究處整理稀土在磁鐵、催化劑、光學材料及國防系統等領域的應用。]


註3:U.S. Department of Defense — DOD Looks to Establish 'Mine-to-Magnet' Supply Chain for Rare Earth Materials
[美國國防部於2024年指出,一架 F-35 需要超過 900 磅的稀土材料。
該資料並未具體說明這些材料有多少用於匿蹤技術,因此不宜將兩者直接畫上等號。
]




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