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文|波克
编辑|波克
一克10美元,你没听错,这个价格已经超过了很多贵金属。这种让美国人当宝贝一样囤积,让中国航空工业头疼不已的东西,就是铼。
很多人可能连这个字都不会读,它念"lái",在元素周期表上排第75号。这玩意儿到底有多稀缺?全球加起来也就2650吨,比黄金还要稀有得多。
你知道吗,没有它,战斗机就飞不起来,民航客机也造不出来,这么重要的东西,中国每年需要30吨,自己却只能生产2到3吨,剩下的全靠进口,这不是把命门交到别人手里了吗?
铼这个元素在地壳里的含量只有十亿分之一,开采难度极大。全球每年能开采出来的铼也就60到70吨左右,产量最大的是智利,一年能产60吨,占了全球产量的一半。美国虽然自己有400吨储量,但他们不怎么开采,反而每年从智利大量进口。
铼的特殊之处在于它的耐高温性能。现代喷气式发动机工作时,涡轮叶片要在1700度以上的高温环境中高速旋转,一般的金属早就化成铁水了,铼的熔点却高达3186度。美国的F-22战斗机用的F119发动机,叶片里铼的含量达到15%,正是靠着这些铼合金叶片,F-22才能做出那些让人眼花缭乱的高难度动作。
中国的C919大飞机配备的CJ-1000A发动机同样离不开铼。西安某航发研发中心的工程师们为了这个发动机的叶片配方,已经熬了无数个通宵。每一片叶片都要经过上千次的测试,温度、压力、转速,任何一个参数出问题都得推倒重来。最让人揪心的是,因为高品质铼材料供应不稳定,有些军用发动机的研发进度已经推迟了好几个月。
美国在铼这件事上的布局,那真是精明到家了。他们每年从智利、哈萨克斯坦等国进口40吨铼,实际上自己只用25吨,剩下的15吨全部存进了亚利桑那州的战略仓库。到现在,美国的铼储备已经达到400吨,这些储备够他们用十几年的。
2024年,智利的矿业公司和美国续签了供应协议,协议里明确写着要优先保障美国的需求。智利一年产60吨铼,其中54吨都卖给了美国,剩下的6吨才流向其他国家。
美国还掌握着提炼99.99%高纯度铼粉的技术,这种超高纯度的铼粉是制造顶级航空发动机的必需品。中国企业想买这种高纯度铼粉,不光要多付30%的钱,还经常买不到。
美国国会2024年通过的《关键矿产安全法案》,专门拨了几亿美元来强化铼产业链。他们还拉着澳大利亚、加拿大组建了一个所谓的"矿产联盟",在各种国际会议上对智利这些产铼国施压,要求限制对中国的出口。
在APEC会议上,美国代表直接点名说某些国家垄断关键矿产威胁全球供应链安全,话里话外都在针对中国。
中国的铼储量只有237吨,主要分布在陕西和安徽的一些钼矿里,都是伴生矿,开采成本特别高。中国每年只能生产2到3吨铼,可航空工业的需求量却高达30吨,这个缺口实在太大了。
2023年,国际市场上铼的价格从每克8美元涨到了10美元,涨幅达到15%。这直接导致中国航空制造成本上升了10%以上。一架C919大飞机的发动机成本本来就高,铼价格这么一涨,成本压力更大了。
西安的航发研发中心因为买不到足够的高品质铼材料,只能调整CJ-1000A发动机叶片的配方,降低铼的含量。结果性能测试的时候,好几个关键指标都没达到设计要求。工程师们只能重新调配,重新测试,项目进度一拖再拖。
军用航空发动机的情况更严峻。某型号发动机原计划2024年底完成定型,因为铼材料供应问题,定型时间不得不推迟到2025年中。这种延误不光影响单个项目,整个装备体系的更新换代计划都得跟着调整。
2024年,安徽湛岭的铼矿正式开始开采。虽然237吨的储量不算多,但这是中国自主供应的重要一步。地质勘探部门制定了新计划,要通过深度勘探再找出50吨可开采储量。陕西的几个钼矿也在加紧勘探,希望能发现新的铼矿脉。
上海的一家工厂在废料回收技术上取得了突破。他们研发出一套新工艺,能从报废的航空发动机叶片里提取铼,回收率达到10%。虽然10%听起来不多,但考虑到铼的稀缺性,这已经是很大的进步了。按照这个回收率计算,如果能把国内所有报废的航空发动机叶片都回收利用,每年能多出2到3吨铼。
中国科研机构正在全力开发替代材料。北京的一个研究所正在试验钼基合金,这种合金的耐温性能可以达到1600度,虽然比不上铼合金,但作为过渡方案还是可以的。南京的另一个团队在研究如何提高铼的使用效率,他们开发的新工艺能让同样数量的铼发挥更大的作用。
国际合作方面,中国和哈萨克斯坦签了一份年供5吨铼的合同。虽然5吨不多,但这是个好的开始。中国还在和非洲几个国家谈判,那里可能有未开发的铼矿资源。
2023年,中国对镓和锗实施了出口管制。这两种材料中国的供应量占全球的70%,是半导体和军工领域的重要原料。美
国一看急了,赶紧把铼当作反制的筹码。在WTO会议上,中美代表就关键矿产贸易规则吵得不可开交。中国代表批评美国搞单边主义,破坏多边贸易规则。美国代表则指责中国垄断稀土资源。
美国想用铼卡中国脖子,但中国手里也有牌。中国是全球最大的制造业国家,有完整的产业链和巨大的市场。很多国家的矿产资源需要中国的技术和资金来开发。中国提出的"资源换资源"合作模式,对很多发展中国家很有吸引力。
如果美国真的全面限制铼出口,中国的年缺口会达到20吨。这会严重影响C919的批量生产计划,军用发动机的国产化进程也会受阻。短期内中国确实会很难受,但长期来看,这反而会倒逼中国加快技术创新和资源开发。
中国的优势在于集中力量办大事的体制。一旦确定了目标,各个部门、各个研究机构都会全力以赴。替代材料的研发、回收技术的改进、新矿脉的勘探,这些工作都在同步推进。虽然见效需要时间,但方向是对的。
铼价格的上涨对全球航空工业都是挑战。欧洲的空客、美国的波音同样面临成本压力。如果铼价格继续上涨,最终受损的是整个航空产业。理性的做法是各国合作,共同开发新资源,共同研发新技术,而不是把资源当作武器。
结语
铼这个比黄金还贵的稀有金属,成了中美博弈的新战场。美国想用铼卡住中国航空工业的脖子,中国则通过开发自有资源、研发替代材料、拓展国际合作来破局。这场资源战才刚刚开始,谁能笑到最后还不好说。
中国航空工业走过了这么多坎坷,不会被一个元素难倒。办法总比困难多,中国人从来不缺创新的智慧和拼搏的勇气。