Kriza rijetkih zemnogorica: Strategije za osiguranje lanaca opskrbe magnetima NdFeB

Geopolitički rizici: 80% prerade rijetkih zemnogorica pod kontrolom Kine

Globalni lanac opskrbe neodimijumskim magnetima suočava se s bez presedana velikim izazovima dok Kina zadržava dominaciju nad preradom rijetkih zemnogorica. Budući da se 80% svjetskih elemenata rijetkih zemnogorica (REE) obrađuje u Kini, proizvođači jakih magneta širom svijeta suočavaju se sa značajnom ranjivošću u svojim lancima opskrbe. Ova koncentracija stvara velike rizike za industriju, od potrošačke elektronike do obnovljivih izvora energije, koja uveliko ovise o ovim kritičnim materijalima.

Kineska monopolistička struktura

Kinesko premoć u preradi rijetkih zemnog plinova nije se dogodila preko noći. Kroz strategijska ulaganja i politike proteklih dvadeset godina, Kina je izgradila neusporediv ekosustav za proizvodnju rijetkih zemnog plinova:

• 90% globalne proizvodnje NdFeB magneta potječe iz Kine

• 60% rudarenja rijetkih zemnog plinova odvija se izvan Kine, ali 80% se otprema tamo za daljnu obradu

• 75% svih magneta od rijetkih zemnog plinova u potrošačkoj elektronici sadrži materijale obrađene u Kini

Ova koncentracija postala je osobito vidljiva tijekom krize rijetkih zemnog plinova 2010. kada je Kina privremeno ograničila izvoz, uzrokujući skok cijena za 600-1000% za neke elemente. Nedavno, kontrole izvoza galija i germanija 2023. pokazale su Kininu spremnost da oružava svoju dominaciju nad kritičnim materijalima.

Statistika zapadne ovisnosti

Razina zapadne ovisnosti o rijetkim zemnim plinovima obrađenim u Kini postaje jasna kada se pogledaju određene industrije:

Ova ovisnost stvara značajne slabosti, pogotovo s obzirom na rastuće geopolitičke napetosti. Prekid uvoza rijetkih zemnih metala iz Kine mogao bi istovremeno paralizirati više industrija.

Napori za diverzifikacijom: Proizvodnja NdPr metala temeljena na MP Materials-u (1000T/god.)

Usvajši ove slabosti, zapadne nacije i kompanije napokon čine konkretno pomake kako bi diverzificirale lanac opskrbe rijetkim metalima van Kine. Otvorenje proizvodnog pogona NdPr metala tvrtke MP Materials u SAD-u predstavlja jedan od najvažnijih razvojnih koraka u tom smjeru.

Trenutna zapadna proizvodna kapaciteta

Iako još uvijek beznačajna u usporedbi s kineskom proizvodnjom, zapadna sposobnost proizvodnje rijetkih zemnih metala raste:

• MP Materials (SAD) : Trenutno proizvodi 1000 tona NdPr godišnje, s planovima da do 2025. godine proširi proizvodnju na 5000 tona

• Lynas (Australija/Malazija) : Proizvodnja od 800 tona NdPr/godina, s novim tvornicama u Teksasu koje će krenuti 2024. godine

• Rainbow Rare Earths (Afrika) : Prognozirano da će proizvoditi 300 tona NdPr/godina do 2025. godine

Ove tvornice su ključni prvi koraci u obnovi zapadnih kapaciteta za rijetke zemne metale koji su se smanjili tijekom posljednjih 30 godina kako se proizvodnja premještala u Kina.

Nastajanje alternativnih opskrbnih lanaca

Nekoliko obećavajućih alternativa opskrbnim lancima pojavljuje se globalno:

1. Sjevernoamerička inicijativa

   • Rudnik Mountain Pass tvrtke MP Materials u Kaliforniji opskrbljuje oko 15% svjetskih rijetkih zemnica

   • Nova rafinerija bit će prva u SAD-u koja će desetljećima proizvoditi teške rijetke zemne metale

   • Suradnja s General Motorsom za opskrbni lanac elektromotora za električna vozila

2. Europski pokret za neovisnost

   • Zakon EU o kritičnim sirovinama postavlja ambiciozne ciljeve: 10% rudarstva, 40% prerade i 20% recikliranja rijetkih zemnogorica do 2030. godine

   • Nedavno otkriće rijetkih zemnogorica u Norveškoj može dati 1,4 milijuna tona REO

   • Francuska tvrtka Orano razvija sposobnosti recikliranja

3. Australijsko proširenje

   • Lynas udvostručuje kapacitet do 2025. godine novim objektima

   • Australian Strategic Materials gradi potpuno integriran lanac opskrbe

   • Nove tvornice za preradu dizajnirane da izbjegnu kineska ograničenja u vezi s intelektualnom vlasništvu

Ovi razvoji predstavljaju najznačajniji izazov kineskoj dominaciji rijetkim zemnogoricama u posljednjih dvadeset godina, iako je još puno posla potrebno za postizanje prave otpornosti lanca opskrbe.

Stroženje zaliha naspram lokalizacije: Indijski jaz od 265 milijuna dolara u rafiniranju rijetkih zemnogorica

Različite nacije primjenjuju različite strategije kako bi osigurale opskrbu neodimijevim magnetima, pri čemu iskustvo Indije ističe izazove i potencijal lokalizacijskih nastojanja.

Strategije stvaranja zaliha

Nekoliko zemalja je pokrenulo strategijske programe stvaranja zaliha kao privremenu zaštitu od prekida opskrbe:

Zalihe osiguravaju odmah sigurnost, ali ne rješavaju temeljne probleme u lancu opskrbe.

India's Localization Challenges

India's efforts to build domestic rare earth capabilities reveal the complexities of true localization:

• $265 milijuna za infrastrukturu rafiniranja potrebno je riješiti

• Trenutno samo 2 operativne tvornice za separaciju rijetkih zemalja

• 90% materijala rijetkih zemalja još uvijek se uvozi unatoč velikim rezervama torija

• Nova inicijativa vlade od 200 milijuna dolara pokrenuta 2023. godine kako bi se poboljšalo domaće preradbeno djelovanje

Iskustvo Indije pokazuje da izgradnja potpune neovisnosti o rijetkim zemljama zahtijeva ogromna i trajna ulaganja tijekom mnogih godina. Većina stručnjaka vjeruje da mješoviti pristupi – kombinacija neke domaće proizvodnje s raznovrsnim međunarodnim izvorima – mogu ponuditi najpraktičniji put naprijed za većinu zemalja.

Potencijal recikliranja: 95% oporabe materijala putem tehnologije direktnog ponovnog korištenja

Budući da primarna proizvodnja susreće ograničenja i ekološke probleme, recikliranje magneta pojavljuje se kao ključna komponenta održivog lanca opskrbe rijetkim zemljama. Napredne tehnologije recikliranja sada omogućuju oporabu čak 95% materijala rijetkih zemalja iz proizvoda koji su na kraju životnog vijeka.

Trenutna situacija u recikliranju

Iako postoji potencijal, recikliranje rijetkih zemnog metala i dalje nije razvijeno:

• Manje od 5% NdFeB magneta trenutno se reciklira na globalnoj razini

• Potencijal za osiguranje 35% svjetske potražnje do 2035. godine kroz recikliranje

• Nove hidrometalurške procese mogu postići čistoću od 98% kod povratka materijala

Jaz između potencijala i stvarnosti predstavlja izazov i priliku za izgradnju održivijih opskrbnih lanaca.

Probojni tehnologije recikliranja

Nekoliko obećavajućih tehnologija recikliranja dostiže komercijalnu isplativost:

1. Hidrogena obrada magnetskog otpada (HPMS)

• Razvila japanska istraživačka grupa, sada komercijalizirana u Europi

• Povrat od 95% magnetskog materijala visoke čistoće

• Koristi 60% manje energije u usporedbi s primarnom proizvodnjom

• Posebno učinkovit za industrijski magnetni otpad

2. Elektrokemijska ekstrakcija

• Procesi u laboratoriju postižu čistoću od 99%

• Može preraditi mješoviti magnetni otpad iz tvrdih diskova, motora itd.

• Nekoliko probnih postrojenja očekuje se da počne raditi 2024. – 2025.

3. Sustavi za direktnu ponovnu uporabu

• Obnova cijelih magneta bez potpune demontaže

• Posebno učinkovito za ribarske magnete i druge primjene na velikoj razini

• Može smanjiti troškove za 80% u usporedbi s novim magnetima

• AIM Magnet ulaže u istraživanje i razvoj direktnog ponovne uporabe od 2020. godine

Ove tehnologije pretvaraju reciklažu iz nišne aktivnosti u glavni potencijalni izvor rijetkih zemnog metala.

Ekonomski i ekološki benefici

Argument za proširivanjem opsega reciklaže rijetkih zemnog sve je jači kada se uzmu u obzir svi benefiti:

• Ušteda energije : Svaka tona recikliranog NdFeB štedi otprilike 8.000 kWh u usporedbi s primarnom proizvodnjom

• Smanjenje otpada : Reciklaža izbjegava 2,5 tone rudarskog otpada po toni magneta

• Emisije : 12 tona CO2 emisija izbjegnutih po toni recikliranog materijala

• Ekonomski vrijednost : Globalno tržište reciklaže magneta očekuje se da dosegne 390 milijuna dolara do 2027. godine

Za kompanije poput AIM Magneta koje prioritetno tretiraju održivost, ulaganje u partnere i tehnologije za reciklažu predstavlja i etičku obavezu i stratešku prednost u svijetu koji je sve više ograničen resursima.

Izgradnja otpornih lanaca opskrbe za budućnost

Kako bi potražnja za neodimijevim magnetima i dalje rasla u više industrijskih sektora, izgradnja otpornih lanaca opskrbe postala je strateški prioritet. Električna vozila (koja koriste 2 kg magneta po motoru), vjetroturbine (1,5 tona po MW) i elektronski uređaji za kućanstvo svi su pokretači bez presedana rasta potražnje.

Preporučeni plan akcije

Na temelju trenutnih trendova i tehnološkog razvoja, sveobuhvatna strategija treba uključivati:

1. Raznolikost izvora : Razviti mrežu opskrbe od 20+ zemalja do 2030. godine

2. Ulaganje u reciklažu : Postići 30% opskrbe iz reciklaže do 2035. godine

3. Razvoj alternativa : Unaprijediti tehnologiju CeCo i MnAl magneta

4. POBOLJŠANJE EFIKASNOSTI : Novi dizajni magneta koji koriste 30% manje neodimija

5. Strateške rezerve : Održavajte rezervu opskrbe od 6-12 mjeseci

AIM Magnetov angažman za sigurnost lanca opskrbe

Kao vodeći proizvođač neodimijumskih magneta i magnetskih alata, AIM Magnet provedio je nekoliko inicijativa kako bi osigurao pouzdanu isporuku:

• Dugoročni ugovori s etičkim rudnicima u više zemalja

• Strateška zaliha održavanje zalihe od 6-9 mjeseci ključnih materijala

• Partnerski odnosi u recikliranju s vodećim dobavljačima tehnologija

• Investicije u Istraživanje i razvoj u alternativne materijale i dizajne magneta

• Vertikalna integracija kontrolirajući veći dio našeg proizvodnog lanca

Kriza rijetkih zemnih elemenata predstavlja i značajne izazove i prilike. Kompanije koje proaktivno rješavaju ranjivosti u opskrbnom lancu već danas – diverzifikacijom, inovacijama i održivosti – bit će najbolje pozicionirane da uspijevaju na tržištu magnetskih materijala sutra. Kombiniranjem strategijskog nabave s tehnološkim inovacijama, industrija može izgraditi otporniji, održiviji opskrbni lanac koji podržava globalni prijelaz na čistu energiju i napredne tehnologije.