本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
随着美国和中国开始对价值数百亿美元的贸易商品征收针锋相对的关税，美国已将其自身国家安全漏洞之一纳入其中：稀土元素（REE）。特朗普政府已将稀土和钴添加到其报复性关税清单中。稀土以及其他关键矿物（如钴和锂）是先进清洁技术，特别是国防和清洁能源领域，的必要成分。稀土为何被纳入清单尚不清楚，但美国高度依赖中国提供这些原材料。
白宫正确地认识到美国对中国的依赖是一种脆弱性，但实施关税只会进一步限制美国可获得的供应。相反，美国应使其矿产进口来源多样化，减少对中国的依赖，通过促进国内生产来增加供应，并通过投资于稀土密集型技术的替代品和替代物来减少需求。
中国的实力博弈
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2011年，中国经济规划机构国家发展和改革委员会将稀土元素的发展确定为战略资源。四年后，工业和信息化部发布了稀土五年规划，为国内产业设定了到2020年要实现的雄心勃勃的生产和市场份额目标。
中国对关键矿产的兴趣与其在全球清洁能源贸易中的更大野心有关。几乎所有清洁能源产品——从太阳能电池板到电动汽车——都需要大量的稀土，以及锂和钴。由于这些产品提供了从零排放到能源独立等诸多好处，对清洁能源技术的需求将在未来几十年内猛增：到2050年，世界各国预计将在仅风能和太阳能领域投资8.4万亿美元。为了实现这一目标，同期将向电网增加1291吉瓦的电池存储容量。
换句话说，今天的全球清洁能源市场相对于其潜力而言还很小。中国已经是世界上最大的清洁能源制造商，正在为市场增长做准备。中国政府去年呼吁其电池制造商到2020年将产能翻倍，并开始投资海外生产设施。
认识到控制更大市场的机会，中国正在大力投资获取稀土矿产，垄断对全球清洁能源贸易未来至关重要的材料。
目前，全球超过80%的稀土元素是在中国开采的。但中国政府并未就此止步——他们对稀土有更高的目标。到2020年，中国希望将国内稀土产量每年增加15%，同时将计划出口的主要原材料比例从57%降至30%。北京控制稀土外流的意图将造成瓶颈，限制非中国公司在中国境外生产其产品的能力。
由于清洁能源行业的快速增长，预计到2020年代初期将出现钴短缺。如果任何关键矿产出现短缺，全球范围内，中国清洁能源公司将是最后遭受损失的。
提取元素
稀土元素中的“稀”是一个误称——虽然这些元素不像贵金属那样稀有，但它们可能难以提取和提炼，而且通常在不稳定地区发现，从而增加了成本。锂和钴是电池中其他关键元素，中国也希望垄断这些元素，它们的供应也有限，而且可能难以提取。
除了减少稀土元素出口和增加国内产量外，中国还在其境外抢占关键矿产资源，重点关注锂、钴、镍和铜等金属——所有这些都是生产电池的必需元素。
虽然中国开采了世界上大部分稀土，但该国仅拥有剩余储量的约三分之一，并且在其他关键矿产的开采方面不占主导地位。中国仅生产世界7%的锂，仅拥有20%的可采储量。北京对钴的生产掌握程度也较低，钴更为稀有。全球约60%的钴在刚果民主共和国开采，该国拥有全球一半的经济可采储量。同样，非洲南部和东部国家为稀土开采提供了一些最大的潜力。与美国不同，中国对投资这些矿山顾虑较少，而在这些矿山中，人口贩运和童工问题已被确认。
矿业公司中国钼业在2016年宣布，它正在收购Tenke矿，这是有史以来在刚果民主共和国进行的最大一笔私人投资。Tenke是非洲最大的铜矿之一，拥有大量的钴储量。2007年，两家国有企业，中国水利水电建设集团公司和中国铁道建筑总公司签署了一项矿产换-基础设施协议，使他们能够以修建几条道路和医院的代价获得大量的铜和钴储量。
更糟糕的是，中国大型企业天齐锂业正在收购海外锂资产。该公司已经拥有澳大利亚西部格林布什世界上最大的硬岩锂矿51%的股份，并且目前正在投资一家工厂，将该矿的产量转化为电池级锂。
天齐还在积极竞购智利公司SQM，该公司已经生产了全球锂供应的20%以上，并可能很快将其产量增加三倍。根据请愿书的估计，这两家公司加起来将占有全球70%的锂市场。
如果北京首先成功收购这些资源，美国将极其难以维持从其他国家获得关键矿产的途径。
美国的克星
当中国在寻求主导稀土元素方面突飞猛进时，美国反而变得更加依赖稀土进口——2017年美国根本没有开采稀土，2013年至2016年间，中国供应了78%的进口量。这些元素不仅是制造风力涡轮机和太阳能电池板的必要元素，也是制造巡航导弹和隐形飞机的必要元素。特朗普政府的高级官员已经强调美国对进口稀土元素的依赖。时任中央情报局局长迈克·蓬佩奥在国会作证，阐述美国面临的全球威胁时，强调美国需要开发一种方法来减少我们的依赖。中国曾一度减少稀土出口以施加政治影响力。2010年，中国将其整体出口量减少了40%，并在与日本发生领土争端期间禁运了日本。日本最终屈服。中国的非法采矿最终削弱了北京的禁运，但第二次关于稀土的贸易战可能会更成功。中国政府一直在打击腐败，加强对地方矿山的控制，同时坚持禁止外国投资稀土开采。
通过持有最大、最廉价的储量，中国可以像沙特阿拉伯和欧佩克对石油所做的那样，人为地限制供应并影响价格，即使该卡特尔没有生产世界上大部分石油。虽然没有哪个国家或卡特尔能够威胁切断全世界的石油供应——1973年的禁运就证明了这一点——但欧佩克仍然在市场上保持着巨大的影响力。按照目前的速度，北京可能在全球清洁能源贸易中扮演类似的角色。
提炼解决方案
随着中国为经济和政治利益而使用经济胁迫的做法继续，美国应认真对待这种脆弱性，因为清洁能源部门越来越多地代表着美国的劳动力、经济和能源生产。
当贸易协会要求不要将关键材料列入关税清单时，政府应倾听他们的意见。此外，中国在反对煤炭开采方面采取了更强硬的立场，这反映了其在全球气候行动运动中的领导地位。然而，在其境内，中国似乎对居住在稀土矿区附近的居民的当地抗议活动不太接受。美国官员应在国际论坛上向渴望基于新的气候领导地位与中国合作的国家强调这种虚伪性。
国会还应采取行动，通过《稀土元素先进煤炭技术法案》，该法案拨款给化石能源助理部长，以创建一个项目，开发先进的提炼和提取技术，使更多国内稀土矿藏在经济上可行，并识别和减轻全球稀土供应链的中断。然而，该法案还应允许美国地质调查局就国内稀土供应和脆弱性提供见解。
国会还可以增加对能源部关键矿产研究所的资助，使其能够增加对研发的投资，支持更多的奖金竞赛，并启动与公司的公私合作伙伴关系，以开发使用更少关键矿产或完全消除这些矿产的电池。开发更先进的技术来回收使用过或有缺陷的电池也可以抵消美国需求的很大一部分。最后，美国可以合理地放宽对在公共土地上开采关键矿产的限制，以启动国内生产。
在未来的清洁能源经济中，关键矿产将与今天的石油一样重要——且具有地缘政治意义。为了避免重蹈覆辙，美国应先发制人地实现其自身的清洁能源独立性。