导言

在不断演变的全球防务格局中,军备竞赛已从核力量较量转变为无与伦比的速度较量。高超音速武器是能够超过五倍音速的武器,它有望彻底改变现代战争。

高超音速霸权:铌和西半球在中美权力斗争中的作用

中国在高超音速领域的长足进步体现了其更广泛的战略意图,凸显了其在技术和军事上的领先地位。中国掌握高超音速技术不仅仅是为了炫耀,而是为了重新定义全球军事力量的平衡。

成功部署这些武器将使中国能够重新定义"先发制人优势"。这种能力不仅仅是先发制人,而是要在打击时给对手留下最短的反应时间或能力,有效抵消对手的防御态势。这就引入了一种危险的模式,即大幅减少预警系统提供的传统缓冲时间。对美国来说,这可能意味着即使拥有世界上最先进的探测系统,采取行动的时间窗口也可能非常短暂,以至于无法发挥作用。随着中美两国在这一领域争夺主导权,一种元素材料--铌--的战略意义成为一个关键问题,而中国在西半球采矿业的主导地位也随之上升。

铌:航空航天奇迹

真空级铌在航空航天领域的作用并非什么新发现。它对极端热应力具有无与伦比的弹性,可承受超过2400摄氏度的高温,这使其成为高超音速飞行器中不可或缺的关键部件。除了其固有特性外,铌的关键作用,还在于它可用于制造高超音速导弹和更广泛的航空航天领域所必需的耐热超合金。与其他难熔金属相比,铌的密度低,因此强度重量比高,这对减轻航空航天部件的重量至关重要。重量的减轻直接影响到燃料效率和有效载荷能力,而它们正是航空航天设计中的两个关键因素。例如,SpaceX和Hermeus等公司的航天器都依赖于铌C103,这些航天器对温度的要求极高,超过了其他超级合金。

几十年来,铌在美国航空航天工业中一直发挥着举足轻重的作用,在20世纪60和70年代标志性的"双子座"和"阿波罗"计划的创新设计中得到了显著应用。然而,尽管铌的重要性不言而喻,美国却完全依赖进口,自1959年以来就没有在国内开采过大量铌矿。这种依赖给其供应链带来了严重的风险。据估计,2022年美国每年进口8800公吨铌,其中绝大部分来自巴西(66%)和加拿大(25%)。对这两个主要来源的严重依赖,尽管这两个来源都是美国在西半球的邻国,也使美国面临相当大的国家安全和经济脆弱性。考虑到中国在铌行业的主导地位及其在西半球日益增长的足迹,这种情况变得更加岌岌可危。

中国在巴西矿产垄断中的股份

2020年,巴西的铌产量占全球产量的91%以上。巴西的铌储量估计为8.42亿吨,年产量约为12万吨。巴西的高产量来自阿拉萨和卡塔朗等大型矿山,巴西金属冶炼和矿业公司控制着巴西75%的产量。

中国认识到铌的潜力已有十多年。2011年,由五家中国公司组成的财团收购了巴西金属冶炼和矿业公司15%的股份。2016年,中国钼业股份有限公司获得了查帕当和博阿维斯塔矿的所有权,进一步加强了中国在铌市场的地位。

2018年,铌的重要性在巴西政坛进一步凸显。时任总统候选人雅伊尔-博尔索纳罗强调了铌在巴西"经济独立"中的作用。尽管博尔索纳罗的竞选言论侧重于保护这一关键商品不受外国控制,并主张对其进行国家治理,但中国在巴西铌行业的影响力仍在继续增长。到2020年,中国实体控制了巴西铌产量的约26%。这种控制不仅确保了中国在铌供应链中的优惠准入和对定价动态的影响力,还使其在全球范围内处于有利地位。

在博尔索纳罗执政期间,中国设法维持甚至加强了其在国家以下一级的地位。例如,中国钼业股份有限公司向卡塔朗市提供了120万美元的疫情援助,这表明中国的战略参与超越了单纯的商业利益。

中国对巴西铌生产的影响,符合对地区采矿业的所有权和影响力不断增长的模式,这种趋势对环境、政治和安全都有重大影响。这种策略可能会迫使各国做出外交妥协、放弃贸易优势或应对经济困境,从而巩固中国的地缘政治地位。美国也不能幸免;2022年,美国地质调查局将铌列为50种最重要的矿物中的第二位,其对美国国家安全和经济增长的重要性仅次于镓。

国防影响

中国的高超音速决心令人瞩目。截至2018年,中国进行的试验次数是美国的20多倍。据五角大楼称,美国仍然落后。这种高超音速能力加上中国对铌的控制,使美国处于危险境地。

铌在下一代防御系统中的战略重要性怎么强调都不为过。由于美国军方及其国防承包商越来越依赖铌基超级合金来生产从飞机部件到高超音速导弹系统等各种设备,铌供应链的任何中断都可能产生重大影响。

总体而言,中国对关键矿产供应链日益增长的影响力和控制力,构成了明显的挑战。在拜登政府执政期间,美国和欧盟对战略和关键矿产实施了出口管制和限制,以遏制中国在人工智能和半导体领域的主导地位。作为报复,中国在2023年对镓、锗和石墨实施了限制。战略与国际研究中心最近的一项分析强调,中国控制着全球90%的镓供应、90%的石墨和60%的锗,这些都是生产芯片和电动汽车电池的关键。关键的矿产供应链已成为西方与中国之间战略竞争的前沿。

中国对铌的生产、分配和定价的控制带来了另一层复杂性:操纵铌对其他国家的供应。对于已经在努力应对关键矿物过度依赖外部来源的挑战的美国来说,这种干扰可能会导致生产的严重延误。后果可能很严重:关键国防设备的生产放缓,由于可能需要替代材料而导致成本增加,以及对现有机械的维护和升级周期产生连带影响。在这个高度复杂的环境中,及时应对新出现的威胁至关重要,这些延误可能会阻碍美国及时部署或开发必要防御系统的能力。

美国的对策

面对如此严峻的挑战,美国不能再袖手旁观。维护其战略利益和全球地位需要一个全面和多方面的关键矿产战略,特别是在确保铌供应方面。

将巴西纳入关键矿产战略计划

将巴西纳入13国矿产安全伙伴关系可大大加强全球铌供应链。矿产安全伙伴关系代表了多国为制定环境、社会和治理标准以及加强对关键矿产供应链的投资而做出的共同努力,这一举措非常符合巴西和广大国际社会的战略利益。巴西的加入将使其成为第一个加入该伙伴关系的拉美国家,这标志着巴西的地区领导地位和国际地位的提高。考虑到巴西除了拥有其他重要矿藏外,还拥有大量的铌储量,将巴西纳入这一伙伴关系尤其具有战略意义。此举将为防止潜在的供应中断增加一层强有力的安全保障。

路易斯-伊纳西奥-卢拉-达席尔瓦总统的政府非常重视环境、社会和公司治理标准,他很可能会认为《毛里求斯战略计划》的原则与其政策重点相一致。矿产安全伙伴关系强调提升这些领域的全球标准,这可能会与卢拉的进步议程产生共鸣,从而使巴西的参与既有利又有吸引力。

此外,巴西加入缔约国会议将有助于其遵守倡导矿产供应链多样化和稳定化的框架。这种一致性有助于减轻中国在铌市场的主导影响。通过加入多边矿产协议,巴西不仅能巩固其在全球矿产经济中的地位,还能促进包括铌在内的关键矿产供应格局更加平衡,减少其脆弱性。

铌来源多样化

铌来源多样化是一个重要的战略问题。目前过度依赖数量有限的供应商给供应链带来了严重的脆弱性。这不仅仅是一个经济便利的问题,而是一个紧迫的国家安全问题。内布拉斯加州的麋鹿溪项目是在国内解决这一问题的一个值得称赞的步骤。这一举措体现了对当地资源的投资如何有助于提高供应链的抗灾能力。《2024年国防授权法案》更加重视国内生产,呼吁在国内制造关键矿物,并"鼓励国防部审查是否需要利用《国防生产法案》的授权来建立铌、钽和钪的国内加工能力"。

然而,为了全面降低与铌供应相关的风险,美国应将其战略扩展到国内项目之外。参与国际合作至关重要,尤其是与拥有铌储量的加拿大、非洲和欧洲国家合作。

加拿大拥有丰富的铌储量,是加强北美供应安全的理想合作伙伴。加拿大在地理位置上毗邻美国,具有物流优势,可以降低运输成本,减少对环境的影响。此外,美国和加拿大之间紧密的政治和经济联系也有助于在铌的勘探和开发方面更顺利地达成双边协议和建立合资企业。

非洲丰富的矿产资源以及欧洲先进的采矿技术和监管框架为合作提供了广阔的前景。这些合作关系可促成新铌源的勘探和开发,从而使全球供应链多样化。

储存和战略储备

在地缘政治动荡或供应链中断时,储存和维持战略矿物的战略储备是一种重要的保障措施。专家建议,凭借现有的关键矿产储备,美国在维持与中国的长期冲突方面可能面临挑战。国防储备旨在满足美国长达四年的需求,但有些人认为它不足以让美国有效执行其战略军事目标。当务之急是采取积极措施,积累大量的铌和其他战略矿物储备。虽然国会在2022和2023财年为国防储备的采购总额拨款2.185亿美元,但这一数额仍无法满足国家的需求。国会今后应加大力度支持国防储备。战略储备必须恢复到冷战时期的水平,这样美国才能保持满足经济和国防生产需求的能力,即使在充满挑战的全球环境下也是如此。

结论

在国防地缘政治的大棋盘上,铌已成为一颗至关重要的棋子。矿产控制与技术进步相互交织,凸显了现代安全威胁的多面性。对美国来说,应对这一双重挑战不仅仅是要在高超音速竞赛中迎头赶上,也不仅仅是要实现铌资源的多样化,而是要在复杂的全球格局中重新构想自己的战略方针。也就是说,在这一格局中,西半球占据中心位置。认识并减少这些弱点对于确保美国在战略竞争中的国家安全至关重要。利害关系重大,游戏规则不断演变;今天的积极措施将决定明天的力量平衡。

Guido L. Torres、Laura Delgado López、Ryan C. Berg和Henry Ziemer2024年3月4日华盛顿特区战略与国际研究中心(CSIS)

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