关键矿产与半导体：现代科技背后的供应链

为什么少数矿产和几家工厂能决定如此之多的命运

电动汽车、风力涡轮机、智能手机、战斗机以及人工智能数据中心，全都依赖于极少数国家所把持的两大核心：经过加工的关键矿产与先进半导体。这两条供应链都具有链条长、专业化程度高且高度集中的特点，这使得它们在局势平静时效率极高，而在政治干预介入时则脆弱不堪。本指南将带您追踪从原材料到成品的每一条供应链，指出瓶颈所在，并解析各国政府和企业正在采取的应对之策。

关键矿产：采矿只是第一步

对投资者而言，最重要的一点在于：采矿与加工是位于不同地点、截然不同的业务。一个国家可能开采出矿石，但仍需依赖另一个国家将其转化为可用材料。

这些数据来自国际能源署（IEA）和美国地质调查局（USGS）等机构的广泛估算，且每年都在发生变化。然而，其格局却十分稳定：替代选择最少的环节通常是精炼，而非开采。

半导体：一个存在多个单点故障的链条

一枚芯片在到达终端设备之前，需要流转于多个国家的多家企业：

1. 设计，以美国企业为主导，英国、中国台湾及其他地区也有重要参与者。
2. 设备。 最先进的芯片需要极紫外（EUV）光刻机，这类设备仅由荷兰的ASML制造。其他关键工具则来自美国（应用材料、泛林集团、科磊）和日本（东京电子）。
3. 材料。 特种化学品、光刻胶以及高纯度气体，日本在此领域表现突出，此外还包括镓和锗等矿产。
4. 制造。 最先进的芯片主要由中国台湾的台积电制造，韩国的三星是另一个领先的先进制程生产商。
5. 封装测试。 主要集中在中国台湾、马来西亚、中国大陆及亚洲其他地区。

2022年的乌克兰战争彰显了微小投入要素的关键影响：乌克兰曾是芯片光刻所用氖气的重要供应国，制造商不得不紧急寻找其他来源。更大的风险敞口在于地理位置。中国台湾在先进制造领域的地位，使得该岛的任何动荡都成为整个电子行业的风险源。

政府的应对举措

• 出口管制。 中国于2023年对镓和锗出口实施了许可管理，2023年底对石墨、2024年对锑、以及2025年4月对多种中重稀土实施了出口管制。自2022年10月起，美国对中国实施了先进芯片及芯片制造设备的出口限制。
• 芯片工厂补贴。 美国《芯片与科学法案》（2022年）提供约520亿美元用于制造和研发。欧盟的《芯片法案》（2023年）旨在到2030年将欧洲在全球产量中的份额提高一倍至20%。日本、韩国和印度也推出了各自的激励措施。
• 原材料政策。 欧盟的《关键原材料法案》（2024年）设定了2030年基准目标，其中包括任何单一国家供应的欧盟战略原材料不得超过65%。2022年启动的矿物安全伙伴关系（MSP）汇聚了各国政府，以支持旨在实现供应链多元化的项目。
• 战略储备与回收。 多个国家正在建立战略储备，磁体和电池的回收利用也在不断扩大，尽管目前其仅能满足一小部分需求。

为什么多元化进程如此缓慢

建立一颗新矿、一座精炼厂或一座芯片工厂需要花费数年时间。国际能源署的研究发现，从发现矿藏到将新矿投入生产，通常需要十多年甚至更久。加工厂面临着行政审批、融资和环保等多重障碍，而中国生产商则拥有数十年的经验和规模优势，能够有效降低成本。此外，这些材料的价格波动剧烈，导致中国以外的新项目在没有长期采购合同或政府支持等担保的情况下，很难获得融资。

投资者和企业应当关注什么

1. 关注瓶颈，而非头条新闻。 审视供应链中供应商最少的环节。那里正是价格风险和政策风险最集中的地方。
2. 承购协议（Offtake agreements）。 与汽车制造商或政府签订的长期合同，往往是让采矿或加工项目具备融资可行性的关键。
3. 政策动向。 出口许可规则和补贴决策可能在几周内改变经济效益。
4. 替代方案与效率提升。 工程师们正在减少或取代某些马达中的稀土，并开发使用更少钴或不含镍的电池化学成分。需求预测很大程度上取决于这些技术选择。
5. 企业集中度。 检查一家公司的营收在多大程度上依赖于单一客户、工厂或国家。

有关区域案例，请参阅我们关于拉丁美洲锂基础设施、冲突时期的黄金与关键矿产的文章，以及我们的全球贸易走廊绘制指南。

常见问题解答

既然稀土并不稀少，为什么它们还如此重要？

它们在地壳中的许多地方都有分布，但具有经济开采价值的矿床，尤其是用于分离和精炼它们的加工能力，却高度集中在少数几个国家。

美国或欧洲能否在短期内取代中国的地位？

无法快速实现。新的产能正在建设中，但在加工领域实现实质性的多元化需要数年时间，成本依然是一个巨大挑战。

半导体短缺已经结束了吗？

2021年和2022年的严重短缺有所缓解，但先进制造领域依然高度集中，来自人工智能的需求持续给最先进芯片及封装产能带来压力。

数据来源与延伸阅读

• 国际能源署（IEA），《全球关键矿产展望》（Global Critical Minerals Outlook，年度报告），访问 iea.org。
• 美国地质调查局（USGS），《矿产商品摘要》（Mineral Commodity Summaries，年度报告），访问 usgs.gov。
• 欧盟委员会，《关键原材料法案》，访问 commission.europa.eu。
• 美国商务部，“面向美国的芯片”计划（CHIPS for America programme），访问 commerce.gov；以及工业和安全局（Bureau of Industry and Security）出口管制规则，访问 bis.doc.gov。
• 克里斯·米勒（Chris Miller），《芯片战争》（Chip War，2022年）。

市场份额、规则和价格变化迅速；最新数据请参考上述来源。本文仅提供一般性信息，不构成投资建议。