沒有稀土, 沒有未來!高科技背後的隱形推手
企畫、撰文/彭杏珠
達志影像
從4月3日(台灣時間)以來,全球都聚焦在美國總統川普的關稅戰與貨幣戰,卻忽視了一場沒有煙硝的「稀土戰」,正緊掐著各國的咽喉。 「當我看到中國4月4日打出這張王牌——管制七項中重稀土時,就知道它要跟美國對抗到底了。」台灣稀土及稀有資源應用產業聯盟召集人海中雄2019年曾預判中美貿易戰的終極武器就是稀土,「我只是沒想到這張牌的效益這麼大、這麼快!」 川普開啟「關稅戰2.0」,美中對峙35天後,就在瑞士日內瓦會談並達成協議,遠遠超乎外界預期。而美國願意大砍115%關稅的主因之一,就是希望中國能取消稀土管制,目前中方僅解禁45家美國企業可申請進口軍民兩用稀土90天,並未同意完全取消。外媒一致認為第一回合中國贏了! 但對多數人來說,「稀土戰只是美中兩國的事!與我何干?」 其實,這不僅是中美博弈的決勝點,更攸關著人類的未來。因為從起床按下鬧鐘的哪一刻起,到睡前關掉床頭燈,我們的日常早已被稀土所綁架。 萬能之土!科技進步推手 稀土是17種特殊元素的統稱。「簡單說,就是工業的維他命、高科技的調味劑,一點點就能讓性能加倍,像一小勺味精瞬間讓一鍋雞湯變得更鮮美。」海中雄比喻。 由於稀土擁有獨特的磁性、光學與電學特性,被運用在大大小小商品中。以重約170公克的iPhone16為例,稀土含量僅0.08公克,卻至為關鍵,許多核心功能得靠它,才能達到無縫流動的科技體驗。 當人們使用震動方式接收訊息、電話時,就是釹鐵硼磁鐵(簡稱釹磁鐵)發揮的高效響應;鏡頭的鍍膜添加鑭來降低眩光、提升成像品質;喇叭、耳機也是拜釹所賜,麥克風變得更輕薄、音質更好;連觸控螢幕都含有鑭,以增強耐磨度及滑順感;螢幕則多虧了顯示器的發光材料釔與銪,才有飽和的色彩與亮度。 每個人每天觸碰手機不下百次、千次,隱含的微量稀土宛如空氣中的氧氣,看不見摸不著,卻少不了它,否則手機將失去震動、色彩與聲音的功能。「我去醫院,不只年輕人低頭看3C,老先生、老太太也邊復健邊滑手機,」稀土進口商林萬達(化名)說,稀土早已跟民眾形影不離。 這幾十年來,科技得以突飛猛進的幕後推手,就是這群隱形英雄們。專攻稀土元素的英國倫敦大學學院(UCL)無機化學教授塞拉(Andrea Sella)指出,17種稀土,每一種都在科技業占有獨一無二的地位,沒有任何元素可以取代。 不僅高科技,從農業到軍工領域都得仰仗它,堪稱21世紀最重要的材料,被喻為「萬能之土」。國立台北科技大學資源工程研究所所長余炳盛表示,「添加幾毫克,就可能提升二至三倍的效果,甚至更多,被廣泛運用於各種工業用途中。」
一分鐘讓你讀懂稀土 
稀土元素(又稱稀土金屬,簡稱稀土):鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)以及鈧(Sc)、釔(Y),共17種金屬化學元素的統稱。地殼上到處都有,台灣也有,既不稀也不土。 「稀」的原因是,很分散且通常以兩種或兩種以上「低濃度」金屬合金形態存在於礦石中,難以富集達到經濟規模可開採的程度,一塊礦石僅能提煉分離出微量稀土金屬,但整體的總含量高,一點也不稀有,例如鈰是藏量第25豐富的元素,與銅的總含量相當,甚至是鉛的五倍。「土」指的是,最早發現於類似「泥土」的氧化物中,非今天所理解的「泥土」。(彭杏珠) 註:稀土定義彙整自中技社、台灣稀土及稀有資源應用產業聯盟的研究報告
應用廣!五大領域祕密武器 稀土涉及的產業可概分為五大領域,第一類是民生用品。來到余炳盛三坪大的研究室,環伺四周的飲水機、電風扇、顯微鏡、冷氣、LED燈、音響喇叭、電磁爐、小冰箱、列表機、電熱器,每一樣都含有「釹」等金屬。 而釹正是應用面最廣的稀土元素之一。1982年通用汽車與日本住友研發出釹磁鐵後,便擁有「磁王」封號,為現今最普及、最強的永久磁鐵(不用給電就有磁性且不易消磁,簡稱稀土永磁),是馬達、發電機的心臟。 相比傳統磁鐵,釹磁鐵擁有體積小、輕量及高扭力、高馬力等功能,且壽命更長。1993年英國推出裝上永磁馬達的第一代Dyson吸塵器時,消費者為之驚豔。有別於千元有找的傳統吸塵器,萬元起跳的Dyson擁有超強吸力,將灰塵、髒汙吸得乾乾淨淨,憑藉的祕密武器就是稀土金屬。 有無稀土金屬的磁力落差甚大,余炳盛拿出一張圖解說,傳統鐵氧體磁鐵的磁力單位是個位數,當科學家將釤、鈷及其他金屬製成釤鈷磁鐵後,「磁力唰一下提升約十倍以上。」 而加入釹元素的釹磁鐵,磁力又比釤鈷磁鐵再增加數倍。余炳盛接著拿出十塊錢硬幣大的釹磁鐵,請男同學試著取出來,豈知使出洪荒之力,磁鐵仍穩如泰山;如將兩顆釹磁鐵黏在天花板上,即能承載一位女學生的重量。 不要懷疑,廚房的磁性刀架可撐住幾把鋼刀的重量,不受地心引力影響而下墜,靠的就是稀土。「釹磁鐵已經讓科技大躍進,加上鐠、鏑兩種稀土元素,又讓科技跨過一個新世代。」余炳盛說。 「所有可以開關的東西,幾乎都要用稀土元素來運作。」法國顧問公司GingerInternational總監克魯默(Thomas Kruemmer)一言以蔽之。 

▲北科大資源工程研究所所長余炳盛拿起兩顆釹磁鐵試驗,展示磁王的超強吸力。陳之俊攝
