Kinijos dominavimas neodimio magnetų gamyboje: ateities variklis, formuojantis pasaulinę dinamiką

Nuo išmaniųjų telefonų ir elektrinių transporto priemonių (EV) iki vėjo turbinų ir pažangios robotikos – neodimio magnetai (NdFeB) yra nematoma jėga, varanti šiuolaikinę technologinę revoliuciją. Šie itin stiprūs nuolatiniai magnetai, sudaryti iš retųjų žemių elementų, tokių kaip neodimis, praseodimis ir disprozis, yra būtini žaliosios energijos ir aukštųjų technologijų pramonei. Vis dėlto viena šalis didžiąja dalimi kontroliuoja jų gamybą:Kinija.

Šiame tinklaraštyje nagrinėjama, kaip Kinija tapo dominuojančia neodimio magnetų gamyboje, šios monopolijos geopolitinės ir ekonominės pasekmės ir ką tai reiškia pasaulinei tvarumo siekiui.

 

Kinijos gniaužtai NdFeB tiekimo grandinėje

Kinijai tenka daugiau nei90%pasaulinės retųjų žemių kasybos, 85 % retųjų žemių perdirbimo ir 92 % neodimio magnetų gamybos. Ši vertikali integracija suteikia jai neprilygstamą išteklių, kurie yra labai svarbūs:

Elektrinės transporto priemonės:Kiekviename elektromobilio variklyje naudojami 1–2 kg NdFeB magnetų.

Vėjo energija:Vienai 3 MW turbinai reikia 600 kg šių magnetų.

Gynybos sistemos:Valdymo sistemos, dronai ir radarai priklauso nuo jų tikslumo.

Nors retųjų žemių elementų telkinių yra JAV, Australijoje ir Mianmare, Kinijos dominavimas kyla ne vien dėl geologijos, bet ir dėl dešimtmečius trukusio strateginio politikos formavimo bei investicijų į pramonę.

 

Kaip Kinija sukūrė savo monopolį

1. Dešimtojo dešimtmečio strategija: „Dempingas“ siekiant užkariauti rinkas
Dešimtajame dešimtmetyje Kinija užtvindė pasaulines rinkas pigiais retųjų žemių elementais, nurungdama tokius konkurentus kaip JAV ir Australija. Iki 2000-ųjų Vakarų kasyklos, negalėdamos konkuruoti, užsidarė, o Kinija liko vienintele pagrindine tiekėja.

2. Vertikali integracija ir subsidijos
Kinija daug investavo į naftos perdirbimo ir magnetų gamybos technologijas. Valstybės remiamos įmonės, tokios kaip „China Northern Rare Earth Group“ ir „JL MAG“, dabar pirmauja pasaulinėje gamyboje, remiamos subsidijų, mokesčių lengvatų ir ne itin griežtų aplinkosaugos taisyklių.

3. Eksporto apribojimai ir strateginis svertas
2010 m. Kinija 40 % sumažino retųjų žemių elementų eksporto kvotas, dėl to kainos šoktelėjo 600–2 000 %. Šis žingsnis atskleidė pasaulinę priklausomybę nuo Kinijos tiekimo ir signalizavo apie jos norą panaudoti išteklius kaip ginklą prekybos ginčų metu (pvz., 2019 m. JAV ir Kinijos prekybos karas).

 

Kodėl pasaulis priklauso nuo Kinijos

1. Sąnaudų konkurencingumas
Dėl mažų Kinijos darbo sąnaudų, subsidijuojamos energijos ir minimalios aplinkosaugos priežiūros jos magnetai yra 30–50 % pigesni nei kitur pagaminti.

2. Technologinis pranašumas
Kinijos įmonės dominuoja patentų srityje, skirtoje didelio našumo magnetų gamybai, įskaitant metodus, skirtus sumažinti disprozio (labai svarbaus, reto elemento) naudojimą.

3. Infrastruktūros mastas
Kinijos retųjų žemių tiekimo grandinė – nuo ​​kasybos iki magnetų surinkimo – yra visiškai integruota. Vakarų šalys neturi lygiaverčių perdirbimo ir perdirbimo pajėgumų.

 

Geopolitinės rizikos ir pasaulinė įtampa

Kinijos monopolija kelia didelę riziką:

Tiekimo grandinės pažeidžiamumas:Vienas eksporto draudimas galėtų paralyžiuoti pasaulinius elektromobilių ir atsinaujinančios energijos sektorius.

Nacionalinio saugumo problemos:Pažangios JAV ir ES gynybos sistemos priklauso nuo kiniškų magnetų.

Klimato tikslai pavojuje:Norint pasiekti nulinį grynąjį išmetamųjų teršalų kiekį, iki 2050 m. reikia keturis kartus padidinti NdFeB magnetų gamybą – tai būtų iššūkis, jei tiekimas išliktų centralizuotas.

Pavyzdys:2021 m. Kinijos laikinas eksporto į JAV sustabdymas dėl diplomatinio ginčo sustabdė „Tesla“ „Cybertruck“ gamybą, o tai pabrėžia pasaulinių tiekimo grandinių trapumą.

 

Pasaulinis atsakas: Kinijos gniaužtų pralaužimas

Šalys ir korporacijos stengiasi įvairinti tiekimą:

1. Vakarų kasybos atgaivinimas

JAV vėl atidarė savo retųjų žemių kasyklą „Mountain Pass“ (dabar patenkinančią 15 % pasaulinės paklausos).

Australijos „Lynas Rare Earths“ bendrovė pastatė Malaizijos perdirbimo gamyklą, kad apeitų Kinijos kontrolę.

2. Perdirbimas ir pakeitimas
Įmonės, tokios kaip„HyProMag“ (JK)irMiesto kasybos bendrovė (JAV)Iš elektroninių atliekų išgauti neodimį.

Feritinių magnetų ir disprozio neturinčių NdFeB konstrukcijų tyrimai siekia sumažinti priklausomybę nuo retųjų žemių elementų.

3. Strateginiai aljansai
TheES svarbiausių žaliavų aljansasir JAVGynybos gamybos įstatymasteikti pirmenybę vietinių magnetų gamybai.

Japonija, pagrindinė NdFeB vartotoja, kasmet investuoja 100 mln. JAV dolerių į perdirbimo technologijas ir Afrikos retųjų žemių projektus.

 

Kinijos atsakomasis žingsnis: kontrolės įtvirtinimas

Kinija nestovi vietoje. Naujausios strategijos apima:

Konsoliduojanti galia:Valstybinių retųjų žemių įmonių sujungimas į „supermilžinus“, siekiant kontroliuoti kainas.

Eksporto kontrolė:Nuo 2023 m. reikalaujama licencijų magnetų eksportui, atspindint retųjų žemių elementų strategiją.

Diržo ir kelio plėtra:Užtikrinti kasybos teises Afrikoje (pvz., Burundyje), siekiant užtikrinti būsimus tiekimus.

 

Dominavimo aplinkosauginė kaina

Kinijos dominavimas turi didelę ekologinę kainą:

Toksiškos atliekos:Retųjų žemių rafinavimo metu susidaro radioaktyvios nuosėdos, kurios užteršia vandenį ir dirbamą žemę.

Anglies pėdsakas:Kinijos anglimi kūrenama naftos perdirbimo pramonė išskiria 3 kartus daugiau CO2 nei kitur naudojami švaresni metodai.

Šie klausimai paskatino vidaus protestus ir griežtesnius (tačiau nevienodai taikomus) aplinkosaugos reglamentus.

 

Kelias į priekį: suskaidyta ateitis?
Pasaulinė retųjų žemių padėtis keičiasi, susiskaldžiusi į dvi konkuruojančias grupes:

Kinijai orientuotos tiekimo grandinės:Įperkama, pritaikoma, bet politiškai rizikinga.

Vakarų „draugų rėmimas“:Etiška, atspari, bet brangesnė ir lėčiau diegiama.

Tokiose pramonės šakose kaip elektromobiliai ir atsinaujinantys energijos šaltiniai dvigubas tiekimas gali tapti norma, tačiau tik tuo atveju, jei Vakarų šalys paspartins investicijas į naftos perdirbimą, perdirbimą ir darbuotojų mokymą.

 

Išvada: galia, politika ir žalioji transformacija
Kinijos dominavimas neodimio magnetų gamyboje pabrėžia žaliosios revoliucijos paradoksą: technologijos, skirtos išgelbėti planetą, priklauso nuo tiekimo grandinės, kupinos geopolitinių ir aplinkosauginių rizikų. Norint įveikti šią monopoliją, reikia bendradarbiauti, diegti inovacijas ir būti pasirengusiems mokėti didesnę kainą už tvarumą.

Pasauliui lenktyniaujant elektrifikacijos link, kova dėl NdFeB magnetų nulems ne tik pramonės šakas, bet ir pasaulinę jėgų pusiausvyrą.