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中国在全球关键矿物精炼领域占据主导地位，这些矿物对于现代经济至关重要，包括锂、钴、镍、天然石墨和稀土元素，成为先进技术（如半导体、航天组件、能源存储系统和电动汽车电池）的主要供应商。
即使是在中国境外开采的矿物，通常也会被送往中国拥有的冶炼和加工工厂。
这种近乎垄断的局面使北京在全球供应链中拥有重大杠杆地位，增加了人们对美国依赖中国控制的精炼业务的担忧。
中国近期对稀土加工产品实施的出口管制，加上美国关税的影响，突显了这种战略脆弱性。
美国军方在各种国防应用中严重依赖这些矿物。例如，砷化镓芯片用于电子战系统，为AN/ALQ-99干扰吊舱提供动力，钕铁硼磁体对F-35的飞行控制系统至关重要，锑用于弹药和炮弹。
这些依赖关系突显了中国在关键矿物精炼领域的主导地位所带来的国家安全风险。
尽管鼓励私人部门投资精炼、友好岸外、储备资源和简化许可程序等努力已有所帮助，但这些举措仍未解决一个核心问题：美国缺乏国内的精炼和高级加工能力。
为了实现真正的矿产独立，美国应采取积极的工业政策，以加强矿物精炼部门。这需要建立一个针对关键矿物加工的联邦倡议，通过扩大资金、优先考虑适合设施的州、简化许可流程、投资劳动力发展以及确保盟友供应链来建立现有努力的基础。
目前的防御性解决方案有所帮助，但面临重大障碍。
中国历史上通过对战略材料实施出口限制来将其矿产优势武器化，以施压竞争对手经济体。
例如，在2010年，中国在与日本有关钓鱼岛的领土争端中限制稀土元素出口，导致全球价格飙升。
在2023年和2024年，中国对半导体生产至关重要的锗和镓实施了出口控制。
美国对此类限制采取了不同的反应方式。在中国2010年的稀土元素禁运后，美国、欧盟和日本在世界贸易组织对中国提起诉讼，最终迫使北京在2015年取消出口配额。
此外，美国还复兴了稀土矿石加工，包括重新启动加利福尼亚州的山口稀土矿。
在2023年，华盛顿加大了“友好岸外”战略，通过国防部和能源部预算为国内采矿和精炼分配了更多资源，同时也加强了与加拿大和澳大利亚等盟国的供应链伙伴关系。
减少美国对中国关键矿物依赖的努力面临许多重大障碍。
首先，国内的精炼扩张步伐缓慢，新加工厂和冶炼厂通常需要10到20年才能投入运营。
例如，山口稀土矿在中国2010年出口管制后恢复运营，但在2019年，仍有98%的原材料送往中国进行加工，原因就是美国缺乏加工能力。
由于不确定的投资回报、联邦政策变化、政治不稳定和环境反对，投资者对资助美国精炼和加工设施持谨慎态度。
高额的资本支出使采矿和加工对投资者变得不那么吸引，相比之下，科技行业的前期投资较少，且提供更高的回报。此外，中国保持着从开采到精炼、冶炼和制造的全产业链，导致国内处理矿物的成本远低于美国。
扩大美国国内矿产开采面临挑战，因为从勘探过渡到咨询和全面运营通常需要至少十年时间。
即使开采增加，投资者仍然担心中国公司可能通过向市场投入矿物来压低价格，进而令美国运营的经济可持续性受到威胁。
这一情况在2023年的锂市场上有所体现，供过于求导致价格急剧下滑。
同样，尽管并非由故意经济政策驱动，2024年的镍价也因中国企业专注于短期利润造成的过度生产而下跌。
这一趋势因采用了一种新化学加工技术而进一步加剧，该技术显著提高了产出。
由于开采和精炼必须齐头并进，以创建一个具有成本效益的、完全整合的美国供应链，这些障碍严重阻碍了进展。
其次，虽然国内能力逐步扩大，但替代中国的加工和精炼能力仍然有限。在日本，如住友金属矿业公司（Sumitomo Metal Mining）历来专注于镍和钴的精炼，但政府最近采取了措施扩大稀土精炼。
澳大利亚政府也在增加对稀土加工的支持，向澳大利亚战略材料有限公司等公司提供资助，并向伊卢卡资源公司提供融资。
在韩国，韩国锌公司、POSCO未来有限公司和LS-Nikko铜业也参与矿物加工。
尽管这三个国家的努力不小，但中国仍然主导着85%的稀土精炼、90%的全球石墨加工，以及几乎所有的锗、镓和钨精炼。
日本、澳大利亚和韩国也面临产能限制、较高的加工成本和竞争的国内优先事项，这限制了它们全面支持美国需求的能力。
此外，由于地理位置接近中国，它们在发生武装冲突时的脆弱性也加大。
第三，尽管储备可以提供临时缓冲，但它们并不能消除对安全和长期供应链的需求，因为储备最终会耗尽。
中国在该领域的主导地位使美国难以确定最佳库存水平，尤其是在军事和民用产业之间存在竞争需求时。
当前的预测模型，例如国防分析研究所（Institute for Defense Analyses）开发的模型，考虑了关键民用部门的需求。
然而，这些模型没有考虑到供应中断对更广泛工业基地的下游影响。此外，储备的成本高昂，需要专业储存、维护和定期补充以防止材料降解。
更复杂的是，中国操纵矿物市场的能力使得美国的采购战略变得复杂：如果价格飙升，补充库存可能变得极其昂贵，而价格下跌则减少了国内开采和精炼的动机。
第四，简化许可通常被提议作为解决方案的一部分，但这并不能保证快速的资源开采。
矿业项目通常需要15至20年的时间才能达到全面生产，这是因为过程包含勘探、可行性研究、环境影响评估和建设等一系列步骤。
总统之间的政治变化常常会导致环保法规上的政策反转，从而给长期投资带来不确定性。此外，地方反对和法律挑战可能导致重大延误，例如，内华达州的萨克帕斯锂矿（Thacker Pass lithium mine），尽管其有潜力生产40,000公吨的电池级锂碳酸盐，但已面临多年的诉讼和抗议，导致进展受阻。
努力实现矿产独立仍然不够，最紧迫的挑战之一是美国在国内精炼和冶炼能力方面的不足。
以往资金计划的局限性
拜登政府创建了一系列资金计划，旨在加强关键矿物供应链。
这些计划包括《通货膨胀削减法》（Inflation Reduction Act）、《创造有益的半导体生产激励法》（Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors, CHIPS Act）和《国防生产法》（Defense Production Act），每个法案在支持国内产业方面都发挥了作用。
《通货膨胀削减法》为电池生产和清洁能源计划提供补贴，创造了超过2240亿美元的投资。
《芯片法》为涉及15个州的私营部门项目分配了300亿美元，支持建造16个新的半导体制造设施，并创造了超过115,000个制造工作岗位。
然而，这些举措仍然过于碎片化，资源分散于多个不具竞争优先的机构中，而没有专注于扩展精炼和冶金加工领域。
《国防生产法》被认为是影响力最大的行动，专门分配了1.5亿美元用于关键矿物，资助了如位于宾夕法尼亚的一个锡冶炼和精炼设施的1900万美元、阿拉斯加的图尔3950万吨的石墨矿开发及冶炼中心的3750万美元，以及建立美国本土的稀土分离工厂的1亿美元等重点项目。
拜登还扩展了能源部的计划，并增加国防部合同，以推动国内生产。
能源部分配了1950万美元用于确保国内供应链，且政府还预算了4300万美元用于提升电动汽车电池技术。
然而，能源部整体资金的较大部分，特别是科学办公室的5亿美元公开呼叫，分散在各个与关键资源或矿物加工仅有微弱相关的领域，例如聚变能源科学、核物理、生物与环境研究等。
国防部向宾夕法尼亚的一家铌冶炼厂授予了2640万美元的资助，但这仅是建立自给自足的美国供应链的许多短板中的一个项目。
尽管这些值得注意的投资存在，但拜登时期的举措在直接和充分地解决冶炼和冶炼方面表现不佳，留下了供应链中的一个关键空白。
当前的资金水平仍然不足以弥补国内加工能力的结构性缺口，使美国对外国关键矿物供应链的依赖持续存在。
联邦关键矿物加工倡议：实现美国独立于中国的路径
目前，国防部缺乏强有力的理由去投资数十亿美元于加工设施或矿山，因为众所周知，军用对关键矿物的需求仅占整体使用量的一小部分。
尽管很难准确估算国防对这些材料的消费量，以稀土元素为例，美国军方的消费约占全球需求的0.1%。
然而，出于国家安全原因，补贴该行业是有充分理由的。
预计军事需求将从2022年的150亿美元增加到2046年的460亿美元。
全球加工能力大多集中在中国，而中国是美国在多个方面的战略竞争对手。
没有重大政府支持，私营部门不太可能进行巨额投资。此外，许多这些材料在关键国防系统中是不可替代的。
任何供应中断都可能导致生产延迟，或直接危及作战准备。
联邦关键矿物加工倡议对于消除美国对中国关键矿物的依赖至关重要。
国会需要在未来几十年内拨款数百亿美元。
仅替代中国的铜冶炼和精炼能力就需要大约850亿美元。
为了启动这一倡议，国会应在未来十年内通过关键矿物工业法案（Critical Minerals Industrial Act）拨款200亿至400亿美元的种子和债务资金，形成一个战略的公私合营，以激励美国公司投资和扩展精炼和冶炼设施。
该法案将不同于《2024关键矿物安全法案》，后者强调报告和建议，以及《2025关键矿物一致性法案》，后者优先考虑透明度。
一旦资金到位，第一步是确保在关键投资领域的资金有效分配。
应向投资于精炼、冶炼和冶金加工的美国公司提供补助和税收抵免。
此外，应建立公私合作伙伴关系，让美国公司（如科技、航空航天、能源存储、汽车和国防等领域）作为采购合作伙伴，交换长期供应承诺，以确保更低的精炼和冶炼成本。
联邦机构，如能源部、国防部和国际发展金融公司，应扩大低息贷款计划，以支持国内加工设施。
为保护这些投资免受政治变化的影响，应利用国防生产法迅速推进这些项目的资金。
第二步是战略性选择美国那些为大型精炼和冶炼操作提供最有利条件的州。
这些州必须拥有充足的土地、友好的矿业法规、靠近港口或矿产资源的地理位置以及现有基础设施。
最佳地点包括德克萨斯州、亚利桑那州、犹他州和西弗吉尼亚州，这些地方都提供强有力的监管环境和现有的工业能力。
俄克拉荷马州也是潜在地点之一。
州长凯文·斯蒂特（Kevin Stitt）已提供激励计划，以吸引加工设施移至该州。
犹他州拥有锂、铍和钨矿床，且拥有肯尼科特犹他铜公司（Kennecott Utah Copper），其是力拓公司的一个分支，运营的比金峡谷矿已装备有冶炼和精炼设施，贡献了美国年铜产量的8%。
在西弗吉尼亚发现了与煤相关流中含有的稀土元素，包括酸矿排水和煤废物副产品。
然而，提取这些元素的过程尚未在商业上可行。
德克萨斯州提供了商业友好的法律环境，没有州所得税，且拥有强大的基础设施，可用于进口原材料。
亚利桑那州已经加快了采矿许可法规，并拥有大量的铜、锂和稀土元素储备。
目前，加利福尼亚州的山口稀土矿由MP材料公司运营，是美国唯一活跃的稀土开采和加工设施。
第三步是简化冶炼和冶炼设施的许可流程。在中国，冶炼厂通常需要两到三年时间来获得许可。
相比之下，美国的流程需要7到10年。
根据标准普尔全球（S&P Global）的报告，美国在线上新的矿山的平均周期需要29年，使其成为世界上第二慢的国家。
例如，萨克帕斯锂矿于2019年8月提交了初步营业计划，但直到2024年，能源部才最终确定了对其发展的贷款，包括建设硫酸植物和锂加工设施。
同样，山口稀土矿于2010年获得环境许可，以建造新的稀土加工设施，但到2014年才完成建设，尽管当时已经有现场的加工设施可将稀土矿石冶炼和精炼为成品。这些延误可能通过利用《2015年修复美国基础设施法》下的现有快速审批程序来缓解，以加速关键矿物基础设施的发展。这项立法特别适合这个角色，因为它简化了已存在且由联邦投资项目支持的工程的许可。
第四步集中于劳动力发展，以确保美国拥有必要的人力来运营这些设施。
到2029年，预计采矿行业将有221,000名工人退休。
鉴于开采和精炼所需的扩展规模，美国将需要四到五倍于当前人数的工人。
这一劳动力挑战由于几个因素而加剧：由于退休年龄的工人增加；诸多大学关闭了冶金和材料科学课程，导致学生兴趣降低; 还有经济向重工业的转变，造成年轻专业人士难以获得培训机会。
目前，仅剩14个通过工程与技术认证委员会认证的程序，包括犹他大学、西维吉尼亚大学和科罗拉多矿业学院。
美国政府对这些项目提供的财政支持有限，如材料研究科学与工程中心的资金。
最近的立法和项目，例如《矿业学校法》对2024年至2031年间拨款1000万美元，以及国家科学基金会的区域创新引擎计划，为这些合作提供资金。
虽然政府对这些倡议提供的支持是正确的，但仍然远远不能应对挑战的规模。
另外，美国可以从国外引进技术工人。然而，美国对高技能工人的移民过程臭名昭著，且国家安全问题可能限制外国学生报读冶金课程。
此外，全球对人才的竞争相当激烈，中国、澳大利亚、加拿大和德国等国积极招募同一劳动力。
美国政府必须投入大量资金来扩大培训计划并重建人才管道。
最后，完成这四个步骤后，美国应通过要求所有联邦资助的国防、基础设施和能源产品使用100%经美国加工的关键矿物，进一步加强盟友供应链。此外，美国还应深化与加拿大、澳大利亚、日本和韩国的贸易伙伴关系，以共同投资精炼和多样化原材料，并确保与私人和政府伙伴的长期采购合同。
现有框架，如国务院的矿物安全伙伴关系（Minerals Security Partnership）——这一多边倡议有14个国家，旨在加强关键矿物供应链，以及AUKUS，即针对先进技术和关键材料的三方安全伙伴关系，为推进这一战略提供了基础。
结论
考虑到摆脱对中国依赖的紧迫性，采取这五个步骤以确保美国矿物独立，不仅是经济安全问题，更是国家存亡的问题。
如果没有联邦关键矿物加工倡议，美国政府只能利用国防生产法获取原材料的接入，但此权限有明确的局限，特别是在长期维持生产方面。
此外，政府还可能接管国内可获得的矿物库存。然而截至2022年，美国在51种非燃料矿物商品中仍有50%以上依赖进口，且在15种产品上完全依赖进口。
在加工和冶炼方面，接管只能是第一步。
若没有国内精炼这些材料的能力，它们在军事上将无用。在与中国的武装冲突中，美国将失去接触关键的中国加工设施。
现有的美国加工能力有限，若不进行重大投资，国防部在扩大生产方面将面临真实的约束。
这并非理论问题：在COVID-19大流行期间，政府调用了国防生产法，以加速呼吸机的生产，但仍因工业基础设施有限而遭遇重大延迟。
为此问题更添复杂的是，美国对关键国防技术的外国拥有知识产权的依赖。
国防生产法无法覆盖或复制在微电子、稀土加工、先进电池化学或用于高超声速和隐身系统的特殊合金等领域的专有知识。
如果没有对这些知识的获取或替代的能力，即使是被没收的原材料也无法大规模转化为军事能力。
