Kris med sällsynta jordarter: Strategier för att säkra leveranskedjor av NdFeB-magneter

Geopolitiska risker: 80 % av bearbetning av sällsynta jordarter kontrolleras av Kina

Den globala leveranskedjan för neodymmagneter står inför oöverträffade utmaningar när Kina behåller sin dominans över bearbetning av sällsynta jordarter. Med 80 % av världens sällsynta jordartselement (REE) som bearbetas i Kina står tillverkare av starka magneter världen över inför betydande sårbarheter i sina leveranskedjor. Denna koncentration skapar stora risker för industrier som sträcker sig från konsumentelektronik till förnybar energi, vilka alla är tungt beroende av dessa kritiska material.

Den kinesiska monopoluppdelningen

Kinas dominans inom sällsynta jordartsmaterial har inte skett över en natt. Genom strategiska investeringar och politik under de senaste två årtiondena har Kina byggt ett oslagbart ekosystem för produktion av sällsynta jordarter:

• 90 % av världens produktion av NdFeB-magneter sker i Kina

• 60 % av gruvdrift av sällsynta jordarter sker utanför Kina, men 80 % transporteras dit för bearbetning

• 75 % av alla magneter av sällsynta jordarter i konsumentelektronik innehåller material som bearbetats i Kina

Denna koncentration blev särskilt tydlig under krisen rörande sällsynta jordarter 2010 när Kina tillfälligt begränsade exporten, vilket fick priserna att stiga med 600–1000 % för vissa grundämnen. Mer nyligen visade exportbegränsningar för gallium och germanium år 2023 på Kinas vilja att utnyttja sin dominans inom kritiska material.

Västerländsk beroendestatistik

Den omfattning som Väst är beroende av Kina beträffande bearbetade sällsynta jordarter blir tydlig vid en närmare undersökning av specifika industrier:

Denna beroendestruktur skapar betydande sårbarheter, särskilt när geopolitiska spänningar ökar. En störning i Kinas export av sällsynta jordartsmetaller skulle kunna paralysera flera industrier samtidigt.

Diversifieringsinsatser: MP Materials' NdPr-metallproduktion i USA (1 000 ton/år)

I erkännande av dessa sårbarheter gör västvärldens länder och företag nu konkreta insatser för att diversifiera försörjningskedjorna för sällsynta jordartsmetaller bortom Kina. Upprättandet av MP Materials NdPr-metallproduktionsanläggning i USA representerar en av de mest betydelsefulla utvecklingarna inom denna rörelse.

Nuvarande produktionskapacitet i västvärlden

Även om den fortfarande är obetydlig jämfört med Kinas produktion, växer västvärldens kapacitet vad gäller sällsynta jordarter:

• MP Materials (USA) : Producerar för närvarande 1 000 ton NdPr årligen, med planer på att expandera till 5 000 ton år 2025

• Lynas (Australien/Malaysia) : Producerar 800 ton NdPr/år, med en ny bearbetningsanläggning i Texas som tas i drift 2024

• Rainbow Rare Earths (Afrika) : Förväntas producera 300 ton NdPr/år år 2025

Dessa anläggningar är avgörande första steg i återuppbyggnaden av västvärldens förmåga att hantera sällsynta jordmetaller, vilket har krympt under de senaste 30 åren när produktionen flyttades till Kina.

Möjliga alternativa leveranskedjor

Flera lovande alternativ till leveranskedjor dyker upp globalt:

1. Initiativ i Nordamerika

   • MP Materials' Mountain Pass-malmgång i Kalifornien tillför cirka 15 % av världens sällsynta jordmetaller

   • Ny separationsanläggning kommer att vara den första i USA att producera tunga sällsynta jordmetaller på flera årtionden

   • Samarbete med General Motors för elfordsmotorernas leveranskedja

2. Rörelse för europeisk självständighet

   • EU:s lag om kritiska råvaror sätter ambitiösa mål: 10 % gruvdrift, 40 % bearbetning och 20 % återvinning av sällsynta jordartsmetaller till 2030

   • Norges nyliga fyndighet av sällsynta jordarter kan ge 1,4 miljoner ton REO

   • Franska företaget Orano utvecklar återvinningskapacitet

3. Utbyggnad i Australien

   • Lynas dubblar sin kapacitet till 2025 med nya anläggningar

   • Australian Strategic Materials bygger en fullt integrerad leveranskedja

   • Nya bearbetningsanläggningar är utformade för att undvika kinesiska immaterialrättsrestriktioner

Dessa utvecklingar representerar den mest betydande utmaningen till Kinas dominans på sällsynta jordarter på över tjugofem år, även om mycket arbete återstår för att uppnå en verkligt resilient leveranskedja.

Hosning vs. lokalisation: Indiens luckande på 265 miljoner USD inom sällsynta jordartsmetaller

Olika länder tillämpar varierade strategier för att säkra sin försörjning med neodym magneter, där Indiens erfarenhet belyser både utmaningarna och potentialen i lokaliseringsinsatser.

Hosningsstrategier

Flera länder har infört strategiska hosningsprogram som en kortsiktig buffert mot leveransstörningar:

Lagerhållning säkerställer omedelbar trygghet men åtgärdar inte de grundläggande sårbarheterna i leveranskedjan.

Indiens lokalisationsutmaningar

Indiens insatser för att bygga inhemska sällsynta jordförmågor visar på komplexiteten i verklig lokalisation:

• $265 miljoner i förbättringsbehov för raffinaderiinfrastruktur måste åtgärdas

• För närvarande endast 2 driftsäkra fabriker för seltjordsskiljning

• 90 % av seltjordsmaterial fortfarande importerat trots stora toriumreserver

• Ny regeringsinitiativ på $200 miljoner lanserat 2023 för att stärka inhemsk bearbetning

Indiens erfarenhet visar att att bygga fullständig självständighet vad gäller seltjorder kräver massiva och långvariga investeringar över många år. De flesta experter anser att hybridmodeller – som kombinerar viss inhemsk kapacitet med diversifierade internationella källor – kan erbjuda den mest praktiska vägen framåt för de flesta nationer.

Återvinningspotential: 95 % materialåtervinning via direktåteranvändningsteknik

Med tanke på att primärproduktion stöter på begränsningar och miljöproblem, är återvinning av magneter på väg att bli en avgörande del av en hållbar seltjordsförsörjningskedja. Avancerade återvinningstekniker gör det nu möjligt att återvinna upp till 95 % av seltjordsmaterial från produkter som tagits ur bruk.

Nuvarande återvinningslandskap

Trots potentialen är återvinning av sällsynta jordartsmetaller ännu underutvecklad:

• Mindre än 5 % av NdFeB-magneter återvinns globalt idag

• Potential att tillgodota 35 % av den globala efterfrågan genom återvinning redan 2035

• Nya hydrometallurgiska processer kan uppnå 98 % renhet i de återvunna materialen

Klyftan mellan potential och verklighet representerar både en utmaning och möjlighet att bygga mer hållbara leveranskedjor.

Genombrottsliknande återvinnings-tekniker

Flera lovande återvinnings-tekniker är på väg att bli kommersiellt genomförbara:

1. Vätebehandling av magnetavfall (HPMS)

• Utvecklad av japanska forskare, nu kommersialiserad i Europa

• Återvinner 95 % av magnetmaterialet med hög renhet

• Använder 60 % mindre energi än primärproduktion

• Särskilt effektiv för industriellt magnetavfall

2. Elektrokemisk utvinning

• Labbskala-processer uppnår 99 % renhet

• Kan bearbeta blandat magneterskrot från hårddiskar, motorer m.m.

• Flera pilotanläggningar förväntas tas i drift 2024–2025

3. Direktåteranvändningssystem

• Renovera hela magneter utan fullständig demontering

• Särskilt effektiv för fiskemagneter och andra storskaliga applikationer

• Kan minska kostnaderna med 80 % jämfört med nya magneter

• AIM Magnet har investerat i forskning kring direkt återanvändning sedan 2020

Dessa tekniker omvandlar återvinning från en nischaktivitet till en betydande potentiell källa till sällsynta jordartsmaterial.

Ekonomiska och miljömässiga fördelar

Fallet för att skala upp återvinning av sällsynta jordarter blir starkare när man tar hänsyn till de fulla fördelarna:

• Energibesparingar : Varje ton återvunnen NdFeB spar cirka 8 000 kWh jämfört med primärproduktion

• Avfallsminskarande : Återvinning undviker 2,5 ton gruvavfall per ton magneter

• Utsläpp : 12 ton CO2-utsläpp undviks per ton återvunnen

• Ekonomiskt värde : Den globala marknaden för magnetåtervinning förväntas nå 390 miljoner dollar år 2027

För företag som AIM Magnet som prioriterar hållbarhet representerar investeringar i återvinningspartnerskap och -teknologier både ett etiskt krav och en strategisk fördel i en värld som allt mer präglas av begränsade resurser.

Bygga robusta leveranskedjor för framtiden

När efterfrågan på neodym-magneter fortsätter att öka inom flera industrier har det blivit en strategisk prioritet att bygga robusta leveranskedjor. Elbilar (med 2 kg magneter per motor), vindkraftverk (1,5 ton per MW) och konsumentelektronik driver alla en oökad efterfrågeökning.

Rekommenderad åtgärdsplan

Baserat på nuvarande trender och teknologiska utveckling bör en omfattande strategi inkludera:

1. Diversifiera källor : Utveckla ett leveransnätverk bestående av 20+ länder senast 2030

2. Investera i återvinning : Uppnå 30 % av försörjningen genom återvinning senast 2035

3. Utveckla alternativ : Främja CeCo- och MnAl-magnet-teknologier

4. Förbättra effektiviteten : Nya magnetdesign som använder 30 % mindre neodym

5. Strategiska reserver : Upprätthåll 6–12 månaders förrådsbuffert

AIM Magnets åtagande för säkerhet i leveranskedjan

Som en ledande tillverkare av neodymmagneter och magnetiska verktyg har AIM Magnet implementerat flera initiativ för att säkerställa en tillförlitlig leverans:

• Långsiktiga kontrakt med etiska gruvdriftsoperationer i flera länder

• Strategisk lagerhållning uppriktar 6–9 månaders reserv av kritiska material

• Samarbeten inom återvinning med ledande teknikleverantörer

• Forskning- och utvecklingsinvesteringar i alternativa material och magnetdesign

• Vertikal integration kontrollera större delar av vår produktionskedja

Krisen kring sällsynta jordartsmaterial innebär både stora utmaningar och möjligheter. Företag som aktivt arbetar med att förstärka sina leveranskedjor redan idag – genom diversifiering, innovation och hållbarhet – kommer att vara bäst positionerade för att lyckas i magnetmaterialmarknaden imorgon. Genom att kombinera strategisk leverantörsutvärdering med teknologiska innovationer kan industrin bygga mer robusta och hållbara leveranskedjor som stödjer den globala övergången till ren energi och avancerade teknologier.