Crith yr Eirth Rhydd: Strategaethau i Sicrhau Sgiliau Bythedd NdFeB

Peryglon Geo-ymdreithiol: 80% O Brocresio Elfennau Prysurodd yn Llydaw

Mae llinell forthwyro byd-eang ar gyfer magnetau neodymium yn wynebu heriau heb ei lywodraethu ers i Lydaw barhau i redeg brocresio elfennau prysur. Gyda 80% o elfennau prysurodd y byd (REEs) yn cael eu prosesu yn Llydaw, mae cynhyrchwyr magnetau cryf ledled y byd yn wynebu peryglon sylweddol yn eu llinellau forthwyro. Mae'r canoli hwn yn creu risgiau sylweddol ar gyfer diwydiannau amrywiol o dditectronau cynhelion i ynni adnewyddadwy sy'n dibynnu'n ddifrifol ar y deunyddiau meistr hyn.

Torpantref Tsieina

Nid o ddydd i ddydd ddig naeth Tsieina ddod yn bennaig yn y brosesu'r hollt feirw. Trwy fuddsoddion a pholisiau strategol dros y ddau ddegawd diwethaf, mae Tsieina wedi hadeiladu ecosystem heb ei gyfartref ar gyfer cynhyrchiant hollt feirw:

• mae 90% o gynhyrchiant byd-eang o fewnau NdFeB yn dod o Tsieina

• mae 60% o amryliadau hollt feirw yn digwydd y tu allan i Tsieina, ond mae 80% yn cael eu cludo yno ar gyfer prosesu

• mae 75% o holl fewnau hollt feirw yn electroneg ymgynghorol yn cynnwys deunyddiau a broseswyd yn Tsieina

Daeth y canoliad hon yn benodol yn glir yn ystod y crithias hollt feirw yn 2010 pan lehaodd Tsieina allforion dros dro, gan achosi prisau codi 600-1000% ar gyfer rhai elfennau. Yn ddiweddarach, roedd cyfyngiadau allfor ar wallau a germaenwm yn 2023 yn dangos bod Tsieina barod i ddefnyddio ei dominans yn y maer cryfaf yn y deunyddiau meistr.

Ystadegau Dibyniaeth Gorllewinol

Mae gradd dibyniaeth Gorllewinol ar hollt feirw a broseswyd yn Tsieina yn dod i olwg pan edrychwn ar industriau penodol:

Mae'r dibyniaeth hon yn creu cryn dipyn o ansawddau, yn enwedig wrth i lesiadau daearyddol gynyddu. Gall taro yn y marchnata rhag Tsieina o sylfaennoedd prysur paralychu sawl diwydiant ar yr un pryd.

Ymdrechion amrywio: Cynhyrchu metel NdPr gan MP Materials yn seiliedig ar US (1,000T/blwydd)

Trwy gydnabod y dipynau hyn, mae gwledydd a chwmnïau Gorllewinol yn gwneud symudiadau penodol er mwyn amrywio llinellau cyflenwi sylfaennoedd prysur tu allan o Tsieina. Mae sefydlu facyr cynhyrchu metel NdPr gan MP Materials yn yr Unol Daleithiau yn cynrychioli un o'r datblygiadau mwyaf pwysig yn ymdrech hon.

Gallu Cynhyrchu Gorllewinol Cyfredol

Er ei bod yn dal yn llai na chynhyrchu Tsieinwyr, mae gallu sylfaennoedd prysur Gorllewinol yn tyfu:

• MP Materials (Unol Daleithiau America) : Ar hyn o bryd yn cynhyrchu 1,000 tunnell o NdPr bob blwydd, gyda chynlluniau i ehangu hyd at 5,000 tunnell erbyn 2025

• Lynas (Awstralia/Malaesia) : Ei gynhyrchu 800 tun o NdPr y flwyddyn, gyda phlanh prosesu newydd yn Texas yn dod i'r orwel yn 2024

• Rainbow Rare Earths (Affrica) : Yn rhagweld cynhyrchu 300 tun o NdPr y flwyddyn erbyn 2025

Mae'r ystodau hyn yn gamau cyntaf pwysig yn adadeiladu galluoedd yr Ewrop ar gyfer earth rar sydd wedi colli cryfder dros y 30 mlynedd ddiwethaf wrth symud y cynhyrchu i Tsieina.

Cyflenwadau Amgen Rhagorol

Mae sawl amgen llwyddiant yn dod i'r amlwg ar draws y byd:

1. Ymrwymiad Gogledd America

   • Mae mynwent MP Materials yn Mountain Pass yn Califfornia yn cyflenwi tua 15% o'r earth rar ar draws y byd

   • Bydd y fath cynhyrchu newydd yn yr Unol Daleithiau yn y llygredd cyntaf yn deunyddio earth rar trwm ers degawdau

   • Partneriaethau â General Motors am gyflenwaduron trydanol ar gyfer modur

2. Mudiad Annibyniaeth Ewropeaidd

   • Mae'r Ddeddf Ffynhonnellau Pricnigol Ychydig o Weithredol Ewrop yn gosod targedau cryf: 10% cloddio, 40% prosesu a 20% ailgylchu o orthrymau'r ddaear erbyn 2030

   • Gall dodrefn newydd Norwy o orthrymau'r ddaear gynhyrchu 1.4 miliwn twn REO

   • Mae'r cwmni Ffrengig Orano yn datblygu galluoedd ailgylchu

3. Ehangu Awstralia

   • Mae Lynas yn dwblu'r gallu erbyn 2025 gyda chyseinedd newydd

   • Mae ThaiLan yn adeiladu llinell gyflenwad ymhlithol gyflawn

   • Cynllunir plant prosesu newydd er mwyn osgoi cyfyngiadau IP Tsieina

Mae'r datblygiadau hyn yn cynrychioli'r her anamlaf i barhadolaeth orthrymau'r ddaear gan Tsieina ers mwy na chweched o ddeunydd, er bod llawer o waith yn weddillion er mwyn cyrraedd hyblygrwydd go iawn yn y llinell gyflenwad.

Gwaredi a Lleoli: India'r Differiad Refinio Earth Rhannol o $265M

Mae gwledydd gwahanol yn mabwysfoddi strategaethau amrywiol i sicrhau eu cyflenwadau magnet neodymium, gyda phrofiad India'n datgelu'r heriau a'r potensial o ymdrechion lleoli.

Ymarferion Gwaredi

Mae sawl gwlad wedi gweithredu rhaglenni strategol gwaredi fel ffordd fer i ymladd rhag atalnodi cyflenwad:

Mae stocio cynilo amddiffynedd brys ond nid yw'n delio â'r broblemau sylfaenol â'r llinell gynhelion.

Herwgau Lleolreoli India

Mae ymdrechion India i adeiladu hygrededdau daethur cynhwysfeydd cryfaf yn datgelu'r cymhlethdodau sydd â llygredd go iawn:

• differiad o seilwaith o $265 miliwn sydd angen ei ddelio â

• Ar hyn o bryd dim ond 2 planhig ar wahân cynhwysfeydd cryfaf yn weithredol

• 90% o deunyddiau cynhwysfeydd yn dal yn cael eu fewnforio er gwaethaf cadwrau thorium mawr

• Ymgais newydd gan Lywodraeth o $200M a gyhoeddwyd yn 2023 i godi prosesu cartref

Mae profiad India yn dangos bod adeiladu annibyniaeth llawn cynhwysfeydd yn gofyn am ymroi masnachol, parhaus dros flynyddoedd lawer. Yn ôl y rhan fwyaf o arbenigwyr mae fforddonau cymysg - gan gyfuno rhai hygrededdau cartref â ffynonellau rhyngwladol amrywiol - yn cynnig y ffordd orau ymlaen ar gyfer y rhan fwyaf o wledydd.

Potensial Ailgylchu: Adfer 95% o Deunydd trwy Ddechnoleg Ailddefnyddio Uniongyrchol

Gan fod cynhyrchiant sylfaenol yn wynebu cyfyngiadau a phryderon amgylcheddol, mae ailgylchu magnetau'n dod yn gydran hanfodol o gyflenwadwy cynaliadwy o erthyliadau rhae. Mae technolegau ailgylchu uwch yn caniatáu i hyd at 95% o deunyddiau'r erth rhae gael eu adfer o gynnyrch ar ben ei oes ddefnyddiol.

Tirlun Ailgylchu Presennol

Er y potensial, mae ailgylchu'r erthyliadau rhae heb ddod yn llawn datblygedig:

• Lai na 5% o magnetau NdFeB sydd wedi'u hailgylchu ar draws y byd ar hyn o bryd

• Potensial i chyflenwi 35% o ofynion byd-eang erbyn 2035 trwy ailgylchu

• Gellir cyrraedd purdeb hyd at 98% yn y deunyddiau a adferir gan brosesau hydrometallurgol newydd

Mae'r bwstr between y potensial a'r wirionedd bresennol yn cynrychioli her a chyfle i adeiladu cyflenwadwyon mwy cynaliadwy.

Technolegau Ailgylchu Sydd â Thrychinebau

Mae sawl technoleg ailgylchu addawol yn cyrraedd gwirionedd masnachol:

1. Prosessu Hydrogen o Sgrein Magnet (HPMS)

• Datblygedig gan ymchwilwyr Japan, nawr yn cael ei fasnachu yn Ewrop

• Adfer 95% o'r deunydd taenu â chynhwysedd uchel

• Defnyddio 60% llai o egni na'r cynhyrchiant sylfaenol

• Yn enwedig effeithiol ar gyfer gwastedd taenu yn y diwydiant

2. Tynnu Elecrtrodamgieddol

• Prosesau ar raddfa labordy yn cyrraedd 99% pura

• Gall prosesu taenu tansgynnau cymysg o gyfrifiaduron, peiriant, ac ati

• Gweithfeydd profion nifer o rhagor yn disgwyl i ddod i'r weithred yn 2024-2025

3. Systemau Aildefnyddio Uniongyrchol

• Adfer taenu cyfan heb ddismwytho cwbl

• Yn enwedig effeithiol ar gyfer magnetau pysgota a rhaglenni mawr eraill

• Gall leddfu costau yn 80% o'i gymharu â magnetau newydd

• Mae Magnet AIM wedi ymgyrchu yn y ymchwil a datblygu Aildefnyddio Uniongyrchol ers 2020

Mae'r technolegau hyn yn trawsnewid ailgylchu o weithgarwch bychan i ffynhonnell waethangol fawr o deunyddiau earth rare.

Buddion Economaidd a Thrafoddaeth Amgylcheddol

Mae'r achos am feithrin ailgylchu earth rare yn tyfu cryfach wrth ystyried y buddion llawn:

• Arbed ynni : Mae'r tona o NdFeB ailgylchedig yn arbed tua 8,000 kWh o'i gymharu â phroduwch sylfaenol

• Lleihau Llwm : Mae ailgylchu'n osgoi 2.5 tona o waste glofydd per tona o magnetau

• Emisiau : 12 tona o emitans CO2 yn cael eu heffeithio bob tona ailgylchedig

• Gwerth Economaidd : Ystadegedig bod y farchnad magnetau ailgylchu yn y byd yn cyrra at £390 miliwn erbyn 2027

Ar gyfer cwmnïau fel AIM Magnet sy'n rhoi pwyslais ar barhadwyedd, mae fuddsoddi mewn partneriaethau a thechnolegau ailgylchu yn cynrychioli gofynnol ethol a chyfrifoldeb strategol yn erthyliad sydd yn dod yn fwy a fwy cyfyngedig o ran adnoddau.

Adeiladu Sgiliau Cyflenwi Cynyddol ar gyfer y Dyfodol

Wrth i'r anerchiad ar samau neodymium gynyddu ar draws sawl diwydiant, mae adeiladu sgyllau cyflenwi cryf yn dod yn ofynnol strategol. Mae ceir trydanol (gan ddefnyddio 2kg o samau fellyt), troweli awel (1.5 tunn per MW) a thrwyddedau'r cyhoedd yn gyrru tyfiant anarol o anerchiad.

Cynllun Gweithredu Argymhelliedig

Yn seiliedig ar vreintiau cyfredol a datblygiadau technegol, dylai strategaeth gyffredinol gynnwys:

1. Amrywio Ffynonellau : Datblygu rhwydwaith cyflenwi o 20+ o wledydd erbyn 2030

2. Mwydro mewn Ailgylchu : Lwyddo i gyrraedd 30% o'r cyflenwi o ailgylchu erbyn 2035

3. Datblygu Amgenion : Technolegau magnet CeCo a MnAl ymlaenllaw

4. Gwellhau Effeithloni : Dyluniadau magnet newydd gan ddefnyddio 30% llai o neodymium

5. Ariannau Strategol : Cadw'r cynhyrchion am 6-12 mis yn ddigonol

Addewid AIM Magnet i Sicrwydd Lōn Silo

Fel arloeswr mewn cynhyrchu magnetau neodymium a thŵols magnetig, mae AIM Magnet wedi gweithredu sawl ymdrech i sicrhau cyflenwi'n hyblyg:

• Cytundebau hir-dymorol â gweithrediadau meithrin ethegol mewn sawl wlad

• Cynhyrchion strategol cynnal 6-9 mis o deunyddiau meysgol

• Partneriaethau ailgylchu gyda darparwyr technoleg arweinwyr

• Urdal rhagni mewn deunyddiau amgen a dyluniadau magnetig

• Integredigaeth fertigol reoli mwy o ein llinell gynhyrchu

Mae'r cris erioedol yn cyflwyno heriau a chyfleion sylweddol. Bydd y cwmnïau sy'n ymateb yn weithgar i anogaethau'r llinell gyflenwi heddiw - trwy amrywio, arloesi a chynaliadwyedd - yn y sefyllfa orau i ddaethur yn y farchnad deunyddiau magnetig yfory. Trwy gyfuno gwiriannu strategol â newid technolegol, gall y diwydiant ledaenu llinellau cyflenwi mwy cryf a chynaliadwy sy'n cefnogi'r trawsnewid byd-eang at egni glân a technolegau uwch.