稀土供应链的脆弱性正促使航空航天产业供应商重新评估数十年前曾经使用的材料。在美国,国防、民用航空和先进技术领域的需求不断增长,使保障从矿产开采到零部件制造的完整产业链变得更加重要。
稀土如今已成为美国面临的一项重要工业议题。这些材料广泛应用于航空航天、军事和电子设备,而其开采、精炼和加工高度集中在少数国家,尤其是中国。这种依赖使美国制造商面临贸易限制、地缘政治紧张以及供应中断等风险。
在航空航天领域,相关影响尤其涉及涡轮机防护涂层以及需要承受极端温度的部分部件。面对材料供应的不确定性,一些供应商开始重新研究数十年前开发的陶瓷配方,寻求在不影响喷气发动机性能和安全要求的情况下减少稀土使用。
美国需求不局限于航空航天领域
美国的供应脆弱性并不仅仅体现在矿产进口方面,还涉及分离、精炼、冶金加工以及最终产品制造等环节。这一区别至关重要:即使拥有本土矿产资源,如果加工和生产能力仍然依赖外国供应商,也难以真正实现工业自主。
稀土广泛应用于国防系统、电子设备、电动机、能源基础设施以及各种工业领域。美国军方尤其需要稀土永磁体,并将其应用于制导系统、传感器、通信设备以及部分航空航天部件。
因此,美国国防部正寻求建立从矿产开采到磁体制造的国内供应链。这一通常被称为“从矿山到磁体”(Mine-to-Magnet)的战略,旨在加强国内加工能力,降低产业活动高度集中于海外所带来的供应风险。
与此同时,电动汽车、能源技术和先进制造设备的发展也将进一步推动美国国内稀土需求。因此,稀土并非仅仅服务于军事工业,它还是美国多个先进制造业供应链的重要基础。
涡轮机涂层成为研究重点
供应压力促使热防护涂层制造商重新评估过去逐步被富稀土配方取代的材料。当前研究重点之一,是以二氧化锆以及其他能够承受喷气发动机高温环境的氧化物为基础的陶瓷材料。
加拿大国家研究委员会正与工业合作伙伴共同研究改进20世纪70年代和80年代使用的一些材料配方。研究设备、制造工艺和工程技术近年来取得的进步,为重新评估这些材料的性能提供了新的可能。
关键问题在于,这些涂层能否在高温、氧化和磨损环境下提供足够的保护。同时,任何潜在应用都必须满足航空航天工业严格的资格认证和适航要求。
与此同时,Oerlikon Metco正在开发不含稀土的热防护涂层解决方案,包括采用氧化镁和氧化钙改性的氧化锆配方。美国供应商也在针对特定应用探索替代材料,而回收多余涂层材料则成为降低原材料压力的另一条路径。
华盛顿寻求重建一体化产业链
替代材料的研发是美国更广泛供应链安全战略的一部分。华盛顿正努力加强国内加工能力,并支持建设能够利用稀土生产金属、合金和磁体的工业设施。
2026年6月,美国商务部宣布与USA Rare Earth达成一项协议,其中包括最高2.77亿美元的联邦激励措施,以及潜在的13亿美元贷款。相关计划包括在得克萨斯州发展稀土开采和加工能力,并在俄克拉何马州和南卡罗来纳州建设金属、合金及磁体生产能力。
这些投资针对的是一个明确的工业需求,即建立覆盖多个价值链环节的国内生产能力。矿产加工、合金生产和磁体制造,是国防、航空航天以及先进技术产业的重要组成部分。
不过,重建完整的产业链不可能在几个月内完成。这一过程需要大量资本投入、专业人才、配套基础设施,以及足够稳定和持续的工业需求,以支撑新的生产能力。
供应链多元化需要时间
替代涂层的研发以及美国国内加工能力的增强,可以帮助降低供应风险,但短期内仍无法完全消除对中国相关产业链的依赖。
在航空航天领域,替换现有材料必须满足严格的技术标准。制造商需要验证其耐高温性能、耐久性、与生产工艺的兼容性,以及维持相关部件性能的能力。因此,一种原材料即使价格更低或供应更加便利,也不足以直接证明其适合应用于高度敏感的航空航天领域。
供应商还必须证明能够以稳定、持续和工业化规模生产这些材料。这一要求既适用于热防护涂层,也适用于其他使用稀土材料的零部件。
因此,扩大供应来源、加强材料回收以及开发替代材料,将成为相互补充的解决方案。对于美国而言,保障稀土供应需要同时投资于开采、精炼、加工和制造环节。对于航空航天产业而言,则需要在保持技术性能的同时,降低对国际市场供应波动的暴露程度。
稀土供应依赖由此凸显了全球产业链碎片化所带来的局限。加强美国国内工业能力与开发替代材料,实际上是应对同一挑战的两条路径:在贸易和地缘政治紧张持续存在的环境下,保障国防和高技术产业的生产连续性。

