美国F-47制造需依赖4种重稀土,中国能完全断供?(组图)

3月21日,美国总统特朗普发布消息称,美国的第6代战斗机被正式命名为“F-47”,由波音公司承建。特朗普展出了F-47的艺术渲染图,大量细节十分模糊,但自信地称其为“有史以来最先进、最强大、最致命的战斗机”。



▲F-47,图片来源:网络

波音F-47的正式出现,意味着洛马公司在美国下一代空中优势战斗机NGAD项目上的彻底失败。消息一出,当天波音公司的股价就上涨了5%,而洛克希德马丁则应声下跌7%。

F-47的任务,就是确保在未来的空战中,有能力压倒中国和俄罗斯的5代机甚至6代机,并穿透中国和俄罗斯最强大的防空导弹系统。其技术亮点在于超隐身、超音速巡航、有AI的加持,且能与无人机协同。与早先估计的3亿美元一架的超高成本不同,量产后它的价格明显要更低一些,可能和F-22保持齐平。特朗普还称未来会出售F-47给盟友,但只能是降级版,以避免技术泄露。



▲XF8B-1,图片来源:网络


尽管特朗普信心满满,但F-47还是引发了不少争议。近年来波音的水平拉胯的要命,有网友扒出上一次波音制作出一架完整的战斗机,还得追溯到螺旋桨战机时代的1944年,而且XF8B-1还并未量产,后来的F-15“鹰、”F/A-18“超级大黄蜂”都是接手麦道的。波音这么多年不做战斗机了,突然跳到了6代机上,行还是不行现在都是个大问题。

还有人批评特朗普选择波音主要是因为政治因素,尤其是“47”这个命名就能知道“作秀”的成分很大。不过最值得关注的一盆冷水还得是F-47能否量产的问题:有评论认为,由于F-47需要4种重稀土,而它们几乎100%来源于从中国进口。未来一旦中国掐断供应链,F-47的量产就成了纸上谈兵,那么真如此吗?



▲AN/APG-81,图片来源:网络

首先看看所谓重稀土,它指的是镝、铽、钆、钇这4种,在航空领域它们各有重要用途。镝通常被用来提高磁铁的耐高温性能。比如F-35战斗机的起落架就用到了电动机,它的内部需要添加特种磁铁,这种磁铁通常需在200度左右的高温下依然保持磁性。这种磁铁通常为钕铁硼(NdFeB),但并不耐高温,然而只要加入3~5%的镝,耐高温性能就能立刻达标。这种高温磁铁的应用不只有起落架还有F-35的AN/APG-81雷达的伺服系统,因为这种雷达需在高温下依然能保持精确的瞄准能力。通俗而言,镝就是“磁铁的耐热剂”,可以让大量磁性部件可以在高温环境下保持优异性能。

铽同样可以增强磁性,即提高磁通量密度并使设备具备荧光能力。简单来说,就是它的加入可以使得磁铁的磁力更强。铽的荧光用途主要体现在头盔显示器上,可以增强显示亮度。钆用于电磁屏蔽材料,也就是我们常说的隐身涂层。它的主要作用是吸收雷达波增强战机的隐身能力,同时有很好的抗氧化性。这一点通常被用于战斗机发动机的涡轮叶片上,使其在1500度的高温下仍然拥有较好的抗氧化能力。



▲F-119发动机,图片来源:网络


钇可以增加金属合金的强度,使其更加耐腐蚀和耐高温,可用于制作热障涂层。此外它还是这座高强度陶瓷的重要元素,尤其是应用与传感器上的结构件最需要它。比如公开资料就提到过,F-22的F-119引擎用钇稳定氧化锆涂层,以提升耐热能力。所以总的来说,这4种重金属应用于隐身,发动机性能,电子设备等几个非常关键的领域,对F-47而言必不可少。

然而,从全球供应链的角度来说,中国控制着全球70%的稀土开采和90%以上的重稀土精炼能力。2024年,中国的稀土产量为24万吨,占全球总生产量的68%,其中重稀土中国几乎已形成垄断之势,它们大多来自于中国南方的矿区。澳大利亚和美国虽然有一定稀土,但主要以轻稀土为主,重稀土方面严重依赖进口。2024年,美国进口的稀土总量为4.3万吨,80%从中国进口,重稀土的进口几乎达到100%。这不仅是因为美国找不到除中国以外的重稀土原矿,而且就算是把矿石给了美国,也找不到精炼厂。可以说美国的全部重稀土,都是中国承包的。



▲加州帕斯山稀土矿场,图片来源:网络

美国自己的稀土矿主要是在加利福尼亚帕斯山(Mountain Pass),一年的轻稀土产量大约只有4万吨,主要为铈、镧。这些矿石中确实可以采到一些重稀土矿,但必须运送到中2025年底。美国为了摆脱对中国的依赖,Forbes报道新闻曾报道计划在2025年年底投资一个钕铁硼磁铁厂,但没了重稀土矿,这个唱的意义并不大。

F-47未来如果要量产,一方面是必须要用到这些重稀土,另一方面美国自己又造不了,问题就很大了。外界估计,像F-47这样的第6代战斗机,即使和F-35体型相当,因为设备性能要求更高,至少需要6~10kg的重稀土。这一数据在F-35的身上是4~6kg。假设美国的F-47量产100架,那么每年光消耗的重稀土总量就超过百吨以上。美国在之前,据Optilogic网站报道已囤积了500吨左右的重稀土矿作为战略储备,可以保证F-47进入量产。但问题是美国对重系统的需求可不只有第6代战斗机,到时候必然会不够分。



▲特朗普,图片来源:网络


美国在消耗自身战略库存的同时必须要寻找新的来源,澳大利亚、加拿大等是美国一个很好的选择。这两个国家在2025年都宣布要建立重稀土生产工厂,但估计前期的生产总量,仅能占美国需求的10~15%左右,远远达不到需求。所以从资源的角度上来说,中国控制了4种重稀土的供应,相当于直接把住了F-47量产的命脉。

这一点美国当然是相当难受,但正所谓巧妇难为无米之炊,甭管F47的性能被美国夸到了哪里去,要是没了中国供应的重稀土,性能再牛也得造不出来。美国要解决这个大麻烦,还真没有那么容易。