IEEE 最新报道点名了两种此前少被市场关注的小金属——铒(Er)钇(Y),指出中国在这两种材料的产量上几乎占据100%,而它们恰好对应 AI 基础设施眼下最紧张的两件事:网络电力。随着 AI 数据中心疯狂扩建,这两种藏在供应链深处的材料正被重新摆上桌面。

铒的关键角色在于长距离光通信。现代数据中心早已不是一栋楼里塞满服务器,而是跨园区、跨城市甚至跨国部署,数据中心之间的数据交换量暴涨。例如谷歌的私有广域网光纤总长度已超过1000万公里,连接43个Google Cloud区域。光信号在光纤中传输会衰减,传统做法是“光—电—光”转换放大,但在密集波分复用(DWDM)网络中,一根光纤同时承载几十上百个波长,逐路转换成本高、功耗大。掺铒光纤放大器(EDFA)应运而生:在一小段光纤中掺入铒离子,用激光泵浦,直接放大光信号,无需光电转换。铒最擅长的1550纳米波段恰是石英光纤损耗最低的窗口,且能一次放大多个波长,因此 EDFA 成为陆地骨干网、海底光缆和跨区域数据中心互联的核心设备。铒的受益逻辑清晰:数据中心越多、算力分布越远,长距离光网络越需要升级,EDFA 需求随之上升。不过,铒主要受益于中长距离,机柜内部短距离互联用不上;且 EDFA 并非不可替代,拉曼放大器、半导体光放大器等也可承担放大功能,但 EDFA 是最成熟的技术路线。

钇则服务于数据中心的电力系统。AI 服务器将用电需求推向数百兆瓦乃至吉瓦级,美国已重新掀起燃气轮机订单潮。燃气轮机提高效率的朴素办法是“烧得更热”,但高温下涡轮叶片难以承受。解决方案是氧化钇稳定氧化锆(YSZ)热障涂层:在氧化锆中加入约6%—8%的氧化钇,稳定其高温晶体结构,让涂层在反复冷热循环中不开裂,相当于给叶片穿上陶瓷隔热甲,从而允许更高温度运行。NASA早期试验对比氧化钇、氧化镁、氧化钙稳定氧化锆,认为氧化钇综合耐久性和成本最优。钇的传导链较长:数据中心缺电→新增发电需求→燃气轮机订单增加→高温叶片和热障涂层需求增加→氧化钇需求上升。但并非每座数据中心都自配燃气轮机,燃气发电只是新增电力来源之一,且氧化镁、氧化钙及新型热障材料也可替代,不过氧化钇短期内仍有工程验证门槛。

真正的优势在加工端。我国虽拥有全球绝大部分铒、钇矿藏,但拉开差距的是分离提纯能力——稀土元素化学性质相似,需数十至数百级溶剂萃取才能达到工业级高纯度。USGS数据显示,2020至2023年美国进口的钇化合物中93%直接来自中国,净进口依赖度达100%;据 IEEE 报道,中国以外几乎找不到能商业化规模生产氧化铒的企业。这种集中在中游的供应链优势,在海外需求增长而当地产能不足时,可能转化为海外溢价

不过,铒、钇本身是非常小的市场:按当前氧化物价格和产量估算,全球上游原材料市场合计约1亿至2亿美元量级;USGS 预计2025年全球钇产量折合氧化钇约1万至1.5万吨,铒整体仅千吨级。这意味着,即便 AI 带来的新增需求绝对量不大,放进这个小盘子也可能产生明显边际变化。当然,铒和钇都非不可替代,AI 最终能带来多大真实增量仍需观察。对投资者而言,这提醒人们:AI 资本开支的受益者不止 GPU光模块和电力设备,供应链上游的“隐形冠军”同样值得留意。