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AI筛出25种无稀土磁体候选,美国重稀土库存只够两个月

更新于 2026-09-27 03:08

一位从复旦走出去的理论物理博士,在美国新罕布什尔大学带着团队,一次熔炉都没碰。团队让大语言模型把几十年的磁学文献读了一遍,攒出一个67,573条的磁性材料数据库,再从里面挑出25种可能不靠稀土的高温磁性候选。这个人叫。

消息在中文网络传开,有人说:美国这回不怕稀土卡脖子了。可几乎同一时期,五角大楼披露的重稀土库存,只够用两个月上下。

说一个华裔科学家帮他们搞了无稀土磁铁,眼下还停在候选材料筛选阶段,距量产仍有长路。那美国,到底还担不担心?

材料,实施出口许可管理。一个月后,中国磁体出口量同比掉了74.3%,原本四船货,只剩不到一船。

货断了,眼睛自然转向实验室,臧佳栋团队的成果就这样被推到了台前。

先看这个人。臧佳栋在复旦读完本科,又拿到理论物理博士,2015年进入新罕布什尔大学,2023年升为正教授。2020年,国际纯粹与应用物理联合会把磁学青年科学家奖颁给了臧佳栋。本行是理论,所以这次的打法也带着理论家的路数:不烧炉子,先算。

第一步,让大语言模型去啃文献,把散落在几十年论文里的化学成分、磁相变温度、晶体结构一条条抠出来,汇成67,573条的数据库。

第二步,用机器学习给材料分类,铁磁、反铁磁、非磁,准确率九成。

第三步,拿训练好的模型去公开材料库里筛,挑出25种预测超过500K的铁磁候选。经费来自美国能源部。

500K换算过来约227°C。居里温度是磁性材料的“断电点”,过了这条线,磁性就没了。电动车电机工作温度上限大致在150到200°C,候选能扛过227°C,等于拿到了进场资格。

可进场资格和夺冠是两回事。居里温度高,只说明高温下还有磁性,不代表磁力强、不怕退磁。永磁体真正要看的是

这25种候选,没有一块被真正烧结成磁体,这两项指标一个实测数据都没有。

臧佳栋在学校新闻稿里的说法很有分寸:“我们正在攻克材料科学中最困难的挑战之一——发现可持续的永磁体替代方案,我们乐观地认为实验数据库与不断发展的AI技术将使这一目标可实现。”“将使”“可实现”,指的都是往后的事。

这份清单的真实用处,是把过去要靠几十年试错才能圈定的范围,缩成一张值得送进实验室的名单。它帮美国省下了“找”的时间,至于“做”,还一步没开始。

一行配方变成一块磁铁,要熬十几年

一块高性能钕铁硼,要经过熔炼、氢破碎、气流磨粉、磁场取向成型、烧结、时效、机加工、表面镀层。高端车规和风电磁体,还要做晶界扩散,把重稀土用量压下去,同时保住矫顽力。

每一道工序的温度、气氛、时间,都攒在工程师和老师傅手里,写进论文的只是其中一小部分。

美国本来有过这套手艺。钕铁硼1983年由通用汽车和日本住友金属发明,1995年通用卖掉了磁粉子公司

性能上,氮化铁有一副好骨架。它的理论饱和磁化强度约2.4特斯拉,比钕铁硼的1.3到1.6特斯拉还高。

可做成实际的块体磁体,矫顽力这项指标上,它跟高端钕铁硼12千奥斯特以上的水平仍有明显差距。高温、高负荷的活儿,它眼下接不住。

能源部艾姆斯实验室崔军团队的,矫顽力随温度升高反而变大,也做出了样机,难处同样卡在工艺:锰和铋熔点差近1000°C,稳定窗口只有正负5°C左右。

AI能把这些难处抹平吗?艾姆斯实验室的马修·克莱默对IEEE Spectrum说过,AI筛出的候选可能合成不出来,可能有毒,也可能贵得用不起,发现候选只是第一步。

谷歌DeepMind的是现成的对照:2023年它预测了220万种晶体,发布时被外部实验室独立合成的只有736种,约占0.033%,一万个里挑出三个。

AI把筛选的速度提了上去,可车间里那十几年,一天也省不掉。

五角大楼的库存,只够两个月

回到五角大楼。2026年3月,美国国防后勤局披露,重稀土库存只够两个月左右,随即启动约10亿美元的关键矿产采购。

2026年7月,特朗普签署行政令收紧豁免口子,2027年1月1日起,来自中国等受关注国家的磁体不许再进入美军平台。离禁令生效,只剩三个多月。

是最直观的例子。2022年9月,五角大楼暂停接收F-35,原因是发动机部件里一块钐钴磁铁用了中国来源材料,一个月后只能签国家安全豁免恢复交付。

这架飞机到底用多少稀土,有两个口径:国会研究局多年转引的是约920磅,出自2012年一份未公开研究;咨询机构Adamas 2026年逐件审计,算出纯稀土只有11到20公斤。

两个数差了二三十倍,可哪个口径都绕不开同一件事:缺一块合格的磁铁,飞机就交不了。

美国的对策是拿国家信用硬托。2025年7月,国防部入股MP Materials,给镨钕定下每公斤110美元、为期十年的价格下限,还承诺包销它新厂的全部磁体。

MP随后宣布在得州建“10X”磁体园区,目标2028年年产约1万吨钕铁硼。这个数听着大,放到中国面前就小了:中国六家钕铁硼上市公司2026年规划产能17.95万吨,两者不是一个量级。

另一头的底子,国际能源署算得很清楚:全球94%的烧结钕铁硼产自中国,精炼环节中国约占91%。

中国能握住这张牌,靠的是几十年一道道工序磨出来的厂房、设备、良率和工程师队伍,一张计算清单搬不走这些。美国砸钱的决心是真的,中国这边该做的,是继续把工艺往前推,把高端牌号守牢。

所以,美国不担心稀土卡脖子了?担心,而且担心到五角大楼数着库存过日子,用包销、价格下限和禁令,给自己补二十年前丢掉的课。

臧佳栋那25个名字还在屏幕上等人去烧第一炉,五角大楼的库存表,两个月一翻页。