美国智库：美国人工智能最初是电力瓶颈，后来演变为制造瓶颈，最终成为材料瓶颈
¬ 人工智能供应链：美国对中国钇的依赖
人工智能竞赛的未来将取决于对钇等鲜为人知的高性能材料的控制，而钇对于人工智能的建设至关重要。
除了对水、电和矿产的需求之外，人工智能建设的最大后果是对燃气轮机的争夺。数据中心，尤其是超大规模人工智能数据中心，需要大量的电力，而许多地方电网无法满足这一需求，这迫使开发商在计算资源竞争中建设自己的大规模天然气发电设施。在美国，天然气产量在 2025 年创下历史新高，而燃气轮机的交付周期现在长达五到七年。最初是电力瓶颈，后来演变为制造瓶颈，最终成为材料瓶颈。
问题出在机器本身。现代涡轮机依赖于能够承受极端热应力的材料体系，而钇是实现这一目标的涂层结构中的关键元素。钇还用于制造氧化钇稳定氧化锆（YSZ），这是一种陶瓷热障涂层，可以保护底层金属免受高温损害。事实上，美国国家航空航天局（NASA）指出，YSZ 已成为这些应用的主流配方，应用于所有新型飞机和地面动力涡轮发动机。钇的这种关键性揭示了一种潜在的工业逻辑：当小批量材料位于性能关键层中，且替代品少、供应多样性有限时，它们就会成为主要的瓶颈。
超大规模计算的需求如今加剧了钇的压力，因为钇也是高温超导体的关键元素。 2026年3月，微软、雪佛龙等公司宣布了大规模燃气发电项目，以支持新建数据中心的发展。人工智能需求的不断增长直接转化为更多的涡轮机订单、更先进的涂层，以及对涡轮机内部复杂材料系统更大的压力。
中国钇是美国人工智能和国防供应链的咽喉要道
这条供应链关乎国家安全。即使以稀土标准衡量，钇的市场集中度也异常高。美国地质调查局报告称，2020 年至 2023 年，93% 的钇化合物进口来自中国。这并非一个广阔且流动性强的商品市场；而是一个矿产资源的狭窄咽喉要道，其开采、加工、提炼和分销都由一个国家控制。
北京于 2025 年 4 月实施出口管制。此举导致运往美国的钇产品数量在短短八个月内从 333 吨骤降至仅 17 吨。对于像 GE Vernova 这样已经积压了数十亿美元订单的商业涡轮机制造商而言，这构成了生产进度上的生死攸关的威胁。钇的持续短缺不仅会延误未来的订单，还会使现有的数据中心和公用事业项目的高价值合同面临风险，从而威胁到美国先进制造业的关键领域。
这种脆弱性直接影响到国防工业基础和军事战备。F-35 和 F-22 战斗机的发动机和某些部件，以及美国海军驱逐舰的涡轮机，都依赖于相同的钇基涂层。钇的供应中断会削弱维护保障和军事战备能力。每次发动机大修都需要对涡轮叶片进行检查，并重新涂覆 YSZ 粉末。这种材料的短缺将导致维修站出现严重瓶颈，造成战斗机停飞，并使海军造船厂的维修周期延长数月。美国一线部队的战备状态将直接受到削弱，而削弱的原因并非战斗本身，而是竞争对手决定扣留一种鲜为人知的矿物。
触及数字力量的物理极限
这是人工智能经济基础设施内部固有的结构性脆弱性。
原则上，有一些方法可以降低这种风险，但解决这些问题需要数年时间，而非数月。尽管《国防生产法》（DPA）已被援引以促进国内稀土项目，并且像 ReElement Technologies 这样的公司也计划开始生产氧化钇，但仅靠上游产量是不够的。真正的障碍在于下游。要使一种新材料获得喷气发动机涡轮叶片等性能关键型应用的认证，是一个复杂且繁琐的多年过程，需要证明其在数千小时的极端压力下具有耐久性。供应链的韧性不仅仅是开采一座新矿。这是一个功能完善的端到端产业链（从矿山到加工厂再到涂料制造商），能够吸收地质压力。
政治冲击而不阻碍关键生产。美国已不再拥有这样的能力。
更广泛的教训很简单。计算能力的竞争不仅取决于谁能为下一个数据中心提供资金或预定下一个涡轮机安装位，还取决于谁能控制那些鲜为人知的高性能材料 – 没有这些材料，涡轮机就无法运转。人工智能领域的权力竞赛表面上看起来是数字化的，但实际上，它依赖于陶瓷、涂层以及一条直通竞争对手的矿物供应链。
来源：国家利益
作者：摩根·巴兹利安、贾哈拉·马蒂塞克和麦克唐纳·阿莫阿
时间：华盛顿时间 4 月 9 日
原文：toutiao.com/article/1862015083192521/
声明：该文仅代表作者本人观点