當你滑動手機螢幕、戴上耳機聽音樂,或是看著電動車在街上安靜滑行時,你可能不會想到,這些科技產品的背後,都藏著一群低調卻關鍵的元素——稀土。它們不像黃金那樣閃閃發光,也不像白銀那樣為人熟知,卻是現代科技文明不可或缺的「無形黃金」。
稀土很稀有嗎?一個美麗的誤會
「稀土」這個名字容易讓人誤會它們極為罕見,但事實上,稀土並不稀有。稀土是指元素週期表上17種化學元素的統稱,包括15種鑭系元素,再加上鈧和釔。這個名稱源自於它們最初被發現時,科學家只能從稀少的礦物中提取出少量的氧化物(當時稱為「土」),因此得名。
實際上,稀土在地殼中的含量並不低。以鈰為例,它在地殼中的豐度甚至比銅還高;就連被認為最稀少的鋱和鑥,其含量也比金和鉑多。真正的問題不在於「稀有」,而在於稀土元素通常以分散狀態存在於礦石中,彼此化學性質相似,分離提煉的過程極為複雜、成本高昂,且容易造成環境污染。這就是為什麼即使稀土在地球上並不罕見,全球的生產卻高度集中。中國掌握了全球約60%的稀土開採量和超過85%的加工能力,使得稀土供應鏈成為地緣政治的敏感議題。
台灣有稀土嗎?資源稀缺但不缺技術
台灣並非稀土資源豐富的地區。雖然在中央山脈和某些海岸地區曾發現含有稀土的礦物,但儲量少、品位低、開採成本高,加上台灣地狹人稠、環保意識高漲,大規模開採稀土在經濟和環境上都不可行。
然而,台灣雖然缺乏稀土礦產,卻在稀土的「下游應用」上擁有強大的技術實力。台灣的半導體、光電、精密機械等產業都需要使用稀土材料,業界在稀土材料的加工、應用和產品製造上累積了豐富經驗。面對稀土供應鏈的不確定性,台灣更需要在「稀土回收」和「替代材料」的研發上尋求突破。
稀土用途:現代科技的隱形支柱
稀土元素之所以被稱為「工業維生素」,是因為它們雖然用量不大,卻能大幅提升材料性能。以下是稀土的主要應用領域:
永磁材料:釹鐵硼磁鐵是目前最強的永久磁鐵,廣泛應用於電動車馬達、風力發電機、硬碟驅動器和各種精密馬達中。沒有稀土永磁材料,電動車就無法做到小型、輕量又強勁。
螢光材料:銪、鋱等稀土元素能發出純正的紅光和綠光,是LED燈、電視螢幕、手機顯示器的關鍵成分。你看到的每個鮮豔色彩,背後都有稀土的貢獻。
催化劑:鈰和鑭是汽車觸媒轉換器的核心材料,能有效降低廢氣中的有害物質。石油煉製過程也需要稀土催化劑來提高效率。
光學玻璃與雷射:稀土能改善玻璃的光學性能,用於相機鏡頭、天文望遠鏡等精密光學設備。釹摻雜的雷射器則廣泛應用於醫療手術、工業切割和科學研究。
國防軍事:精準導引飛彈、夜視設備、雷達系統、戰鬥機引擎,都離不開稀土材料。這也是為什麼稀土被視為戰略資源。
尋找出路:稀土回收與替代材料
面對稀土供應的風險,全球都在積極研究兩大方向:回收再利用和替代材料。
稀土回收再利用
每年有大量含稀土的電子廢棄物被丟棄,包括廢舊手機、硬碟、螢光燈管和電動車電池。這些「都市礦山」中的稀土含量,往往比天然礦石還高。透過先進的回收技術,可以從廢棄產品中提取稀土,減少對原礦的依賴。
目前稀土回收面臨的挑戰包括:產品中稀土含量少且分散、回收成本高、技術複雜。然而,隨著回收技術進步和環保法規趨嚴,歐盟、日本等地已建立了稀土回收體系。台灣也有研究機構和企業投入這個領域,例如從廢螢光粉中回收釔和銪。
替代材料研發
另一個方向是尋找不含稀土或降低稀土用量的替代材料。例如,研發不使用稀土的永磁材料(如鐵氮化合物、鐵鈷合金)、開發新一代LED技術降低稀土用量,或是改進馬達設計以提高效率,減少對高性能磁鐵的依賴。
雖然目前的替代材料大多性能略遜於稀土材料,但在特定應用場景中已能滿足需求。隨著研究深入,未來可能找到性能相當甚至更優的替代方案。
結語:不可見的戰略資源
稀土不是金銀,沒有耀眼的光芒,卻是支撐現代科技文明的無形基石。從你手中的智慧型手機,到城市裡的綠色能源,稀土無處不在,只是我們看不見它們。
在資源競爭日益激烈的今天,掌握稀土供應鏈就等於掌握了科技產業的命脈。對於台灣這樣缺乏礦產資源的地區,發展稀土回收技術、投資替代材料研究,以及建立多元化的供應鏈,不僅是經濟議題,更是確保科技自主性的戰略選擇。
下次當你使用科技產品時,不妨想想這些默默奉獻的元素。它們可能不是真正的黃金,但在科技世界裡,它們的價值無可取代。
請點一下文章上方中出現的廣告圖片,謝謝支持感恩。☕














