IEEE 最新報道點名了兩種此前少被市場關注的小金屬——鉺(Er)釔(Y),指出中國在這兩種材料的產量上幾乎佔據100%,而它們恰好對應 AI 基礎設施眼下最緊張的兩件事:網路電力。隨著 AI 資料中心瘋狂擴建,這兩種藏在供應鏈深處的材料正被重新擺上桌面。

鉺的關鍵角色在於長距離光通訊。現代資料中心早已不是一棟樓裡塞滿伺服器,而是跨園區、跨城市甚至跨國部署,資料中心之間的資料交換量暴漲。例如谷歌的私有廣域網光纖總長度已超過1000萬公里,連線43個Google Cloud區域。光訊號在光纖中傳輸會衰減,傳統做法是“光—電—光”轉換放大,但在密集波長分波多工(DWDM)網路中,一根光纖同時承載幾十上百個波長,逐路轉換成本高、功耗大。摻鉺光纖放大器(EDFA)應運而生:在一小段光纖中摻入鉺離子,用雷射泵浦,直接放大光訊號,無需光電轉換。鉺最擅長的1550奈米波段恰是石英光纖損耗最低的視窗,且能一次放大多個波長,因此 EDFA 成為陸地骨幹網、海底光纜和跨區域資料中心互聯的核心裝置。鉺的受益邏輯清晰:資料中心越多、算力分佈越遠,長距離光網路越需要升級,EDFA 需求隨之上升。不過,鉺主要受益於中長距離,機櫃內部短距離互聯用不上;且 EDFA 並非不可替代,拉曼放大器、半導體光放大器等也可承擔放大功能,但 EDFA 是最成熟的技術路線。

釔則服務於資料中心的電力系統。AI 伺服器將用電需求推向數百兆瓦乃至吉瓦級,美國已重新掀起燃氣輪機訂單潮。燃氣輪機提高效率的樸素辦法是“燒得更熱”,但高溫下渦輪葉片難以承受。解決方案是氧化釔穩定氧化鋯(YSZ)熱障塗層:在氧化鋯中加入約6%—8%的氧化釔,穩定其高溫晶體結構,讓塗層在反覆冷熱迴圈中不開裂,相當於給葉片穿上陶瓷隔熱甲,從而允許更高溫度執行。NASA早期試驗對比氧化釔、氧化鎂、氧化鈣穩定氧化鋯,認為氧化釔綜合耐久性和成本最優。釔的傳導鏈較長:資料中心缺電→新增發電需求→燃氣輪機訂單增加→高溫葉片和熱障塗層需求增加→氧化釔需求上升。但並非每座資料中心都自配燃氣輪機,燃氣發電只是新增電力來源之一,且氧化鎂、氧化鈣及新型熱障材料也可替代,不過氧化釔短期內仍有工程驗證門檻。

真正的優勢在加工端。我國雖擁有全球絕大部分鉺、釔礦藏,但拉開差距的是分離提純能力——稀土元素化學性質相似,需數十至數百級溶劑萃取才能達到工業級高純度。USGS資料顯示,2020至2023年美國進口的釔化合物中93%直接來自中國,淨進口依賴度達100%;據 IEEE 報道,中國以外幾乎找不到能商業化規模生產氧化鉺的企業。這種集中在中游的供應鏈優勢,在海外需求增長而當地產能不足時,可能轉化為海外溢價

不過,鉺、釔本身是非常小的市場:按當前氧化物價格和產量估算,全球上游原材料市場合計約1億至2億美元量級;USGS 預計2025年全球釔產量摺合氧化釔約1萬至1.5萬噸,鉺整體僅千噸級。這意味著,即便 AI 帶來的新增需求絕對量不大,放進這個小盤子也可能產生明顯邊際變化。當然,鉺和釔都非不可替代,AI 最終能帶來多大真實增量仍需觀察。對投資者而言,這提醒人們:AI 資本開支的受益者不止 GPU光模組和電力裝置,供應鏈上游的“隱形冠軍”同樣值得留意。