攝影：宋雨彤

鈹作為戰(zhàn)略稀有金屬、尖端領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，被稱為“材料之王”。憑借獨(dú)特的物理化學(xué)性能，鈹在航空航天、核能、電子及國(guó)防等尖端領(lǐng)域扮演著不可替代的角色。全球范圍內(nèi)，僅美國(guó)、中國(guó)和哈薩克斯坦等少數(shù)國(guó)家擁有從鈹?shù)V開采到深加工的完整產(chǎn)業(yè)鏈。美國(guó)是鈹?shù)V儲(chǔ)量和產(chǎn)量的全球領(lǐng)先者，其Materion公司是全球最大的鈹供應(yīng)商，占據(jù)了世界70%的市場(chǎng)份額。這種高度集中的供給格局，給國(guó)際鈹市場(chǎng)以及全球科技、軍事及產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)巨大變數(shù)。

鈹在材料領(lǐng)域的王者地位

鈹是最輕的堿土金屬元素，也是所有輕金屬中熔點(diǎn)最高的金屬之一，極性強(qiáng)易形成強(qiáng)化學(xué)鍵。鈹?shù)拿芏葍H為鋁的2/3，但剛度卻是鋼的4倍，是比強(qiáng)度（強(qiáng)度/密度）最高的金屬之一。在熱性能上，鈹高熔點(diǎn)（1287℃）、高熱導(dǎo)率（約200 W/m·K）、低熱膨脹系數(shù)及耐熱沖擊性能極佳；在核性能上，鈹對(duì)中子透明（低吸收截面）、高散射截面，是核反應(yīng)堆理想的反射層和慢化劑材料；在電學(xué)性能上，鈹具備非磁性和高導(dǎo)電性。同時(shí)鈹具備X射線透過(guò)性，對(duì)低能X射線透過(guò)率極高，是醫(yī)療和安檢設(shè)備窗口的關(guān)鍵材料。鈹元素在加工上的挑戰(zhàn)主要來(lái)自于其毒性、脆性大，加工難度高，且鈹粉塵有劇毒，需嚴(yán)格防護(hù)。由于鈹?shù)亩拘?，已?jīng)制定了各種國(guó)際、國(guó)家層面關(guān)于鈹在空氣、水和其他介質(zhì)中的指導(dǎo)方針和法規(guī)。

鈹在材料上的的王者地位，體現(xiàn)在其應(yīng)用聚焦于高端制造與國(guó)防尖端裝備。在航空航天與國(guó)防領(lǐng)域，鈹用量占比達(dá)60-70%，主要應(yīng)用于高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（陀螺儀）、衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)支架、戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)罩、導(dǎo)彈制導(dǎo)部件（鈹鋁合金）；因散熱好、耐磨及輕量化，鈹還被應(yīng)用于航空制動(dòng)器的鈹銅合金剎車片。在核能與粒子物理領(lǐng)域，鈹用量占比約為15-20%，主要用于核反應(yīng)堆反射層、中子源靶件、粒子加速器靶窗、束流管道部件及核聚變裝置關(guān)鍵部件。在電子通信領(lǐng)域，鈹用量占比約為10-15%，主要用于高導(dǎo)熱鈹氧陶瓷基板、高功率半導(dǎo)體器件、微波射頻組件等。在工業(yè)與醫(yī)療領(lǐng)域，鈹用量約為5-10%，主要用于X射線設(shè)備窗口、CT掃描儀旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極支撐件及石油地質(zhì)鉆探用高溫傳感器外殼、精密儀器儀表部件和高級(jí)音響設(shè)備的振膜。

基于鈹?shù)闹卮髴?zhàn)略價(jià)值，美國(guó)政府從2002年起將其設(shè)定為美國(guó)國(guó)防儲(chǔ)備中心儲(chǔ)備礦種，歐盟2010年將鈹?shù)裙?4類礦產(chǎn)列為歐盟最關(guān)鍵的原材料。鈹產(chǎn)業(yè)鏈中主要分為鈹精礦、中間產(chǎn)品氫氧化鈹、和終端產(chǎn)品（金屬鈹、鈹合金、氧化鈹）。鈹精礦（綠柱石、羥硅鈹石）是鈹生產(chǎn)礦物原料，鈹化工產(chǎn)品氫氧化鈹是金屬鈹?shù)认掠萎a(chǎn)品的中間產(chǎn)品。最終氫氧化鈹根據(jù)不同用途來(lái)生產(chǎn)金屬鈹、鈹合金和氧化鈹。由于鈹?shù)某杀颈绕渌牧系某杀疽?，因此它被用于其性能至關(guān)重要的應(yīng)用中。在某些應(yīng)用中，高強(qiáng)度鋁、熱解石墨、碳化硅、鋼或鈦的等級(jí)可以代替鈹金屬或鈹復(fù)合材料。含鎳和硅、錫、鈦、其他合金元素或磷青銅合金（銅錫磷）可以取代鈹銅合金，但這些取代可導(dǎo)致性能大大下降。

鈹供應(yīng)的高度戰(zhàn)略敏感性

全球鈹資源的分布高度集中，含鈹?shù)V物多產(chǎn)于共伴生礦床，與鋰、鉭、鈮伴（共）生占48%，與稀土礦伴生占27%，與鎢共（伴）生占20%。世界上已確定的鈹資源估計(jì)已超過(guò)10萬(wàn)噸，這些資源中約60%在美國(guó)境內(nèi)。猶他州的斯波爾山區(qū)、內(nèi)華達(dá)州的麥卡洛比特地區(qū)、南達(dá)科他州的布萊克山地區(qū)、德克薩斯州的塞拉布蘭卡地區(qū)、阿拉斯加的蘇厄德佩寧蘇地區(qū)以及猶他州的金山地區(qū)占了美國(guó)鈹資源儲(chǔ)量的大部分。主要含鈹?shù)V物有綠柱石（含BeO 10-14%）和羥硅鈹石（含BeO更高）等，其中綠柱石是最具商業(yè)價(jià)值的含鈹?shù)V物，巴西綠柱石儲(chǔ)量居全球首位。羥硅鈹石是美國(guó)的主要提鈹?shù)V物，資源儲(chǔ)量全球第一。中國(guó)、巴西、俄羅斯、印度、馬達(dá)加斯加等國(guó)也有鈹資源分布。

鈹提取工藝復(fù)雜，涉及選礦、煅燒、酸溶、萃取、還原、熔煉等步驟，技術(shù)門檻高，環(huán)保要求嚴(yán)格（處理含氟、放射性副產(chǎn)品）。全球鈹?shù)V產(chǎn)量從2017年的210噸增長(zhǎng)至2024年的364噸，年均增速6.6%，呈現(xiàn)出一定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。美國(guó)、巴西和中國(guó)是主要生產(chǎn)國(guó)，2024年三國(guó)鈹產(chǎn)量分別占全球總產(chǎn)量的49%、22%和21%。鈹加工（金屬、合金、氧化物生產(chǎn)）環(huán)節(jié)被少數(shù)公司高度壟斷，主要包括：美國(guó)Materion Corporation（原Brush Wellman）是全球絕對(duì)龍頭，擁有從礦山到高端合金制品的完整垂直產(chǎn)業(yè)鏈；哈薩克斯坦烏爾巴冶金廠（Ulba Metallurgical Plant）是世界第二大鈹生產(chǎn)商；日本NGK公司是世界上最大的氧化鈹進(jìn)口商和鈹銅生產(chǎn)商之一，但不具備鈹?shù)囊睙捘芰?，主要依賴進(jìn)口資源。

全球鈹產(chǎn)量分布（單位：噸）

來(lái)源：USGS（2025）

從供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)和政策導(dǎo)向看，美國(guó)鈹進(jìn)口呈現(xiàn)“總量微增、結(jié)構(gòu)優(yōu)化”特點(diǎn)。美國(guó)地調(diào)局（USGS）2025年1月發(fā)布的《礦產(chǎn)商品摘要》披露，美國(guó)2024年鈹?shù)谋碛^消費(fèi)量為170噸，大多數(shù)純合金金屬鈹和鈹復(fù)合材料產(chǎn)品被用于國(guó)防和科學(xué)應(yīng)用。進(jìn)口主要來(lái)源為（2020-2023年）：哈薩克斯坦39%；拉脫維亞23%；日本17%；加拿大6%；其他15%。美國(guó)國(guó)防部2024年預(yù)算中鈹被列為“關(guān)鍵國(guó)防材料”，用于導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件等。如F-35戰(zhàn)斗機(jī)的雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)鈹窗口組件的年需求量達(dá)3.2噸，全部依賴進(jìn)口。2024年12月以來(lái)，美國(guó)援引《國(guó)防生產(chǎn)法》加速推動(dòng)國(guó)內(nèi)鈹產(chǎn)能建設(shè)，計(jì)劃2027年前將猶他州Spor Mountain礦區(qū)鈹產(chǎn)量提升至200噸/年。同時(shí)與加拿大、澳大利亞等國(guó)建立替代供應(yīng)鏈，如加拿大計(jì)劃從2025年起通過(guò)魁北克省Montviel鈹?shù)V每年向美國(guó)供應(yīng)50噸鈹精礦。

未來(lái)5-10年，鈹行業(yè)將經(jīng)歷“能源革命驅(qū)動(dòng)需求、政策技術(shù)雙輪突圍、資源循環(huán)重塑格局”的關(guān)鍵變革期。隨著航空航天、半導(dǎo)體、新能源汽車等高端領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展特別是核聚變領(lǐng)域，將為鈹行業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)空間并成為核心增長(zhǎng)極，而資源保障、技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將是決定行業(yè)格局的勝負(fù)手。

作者 | 鄭宏軍 中國(guó)金屬礦業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院（五礦產(chǎn)業(yè)金融研究院）高級(jí)研究員

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