วิกฤติแร่ธาตุหายาก: กลยุทธ์เพื่อความมั่นคงในห่วงโซ่อุปทานแม่เหล็ก NdFeB

ความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์: จีนครอบครองการแปรรูปแร่ธาตุหายากถึง 80%

ห่วงโซ่อุปทานของแม่เหล็กเนียดีเมียมทั่วโลกกำลังเผชิญกับความท้าทายที่ไม่เคยมีมาก่อน เนื่องจากจีนยังคงมีบทบาทนำในการแปรรูปแร่ธาตุหายาก โดยมีจีนเป็นศูนย์กลางในการแปรรูปราว 80% ของแร่ธาตุหายาก (REEs) ทั่วโลก ทำให้ผู้ผลิตแม่เหล็กกำลังสูงทั่วโลกเผชิญกับจุดเปราะบางอย่างมากในห่วงโซ่อุปทาน การรวมศูนย์เช่นนี้สร้างความเสี่ยงที่สำคัญต่ออุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคไปจนถึงพลังงานหมุนเวียน ซึ่งพึ่งพาวัสดุสำคัญเหล่านี้อย่างหนัก

การผูกขาดของจีน

ความเป็นผู้นำของจีนในการแปรรูปแร่ธาตุหายากไม่ได้เกิดขึ้นเพียงชั่วข้ามคืน ด้วยการลงทุนและนโยบายเชิงกลยุทธ์ที่ดำเนินมาตลอดสองทศวรรษที่ผ่านมา จีนได้สร้างระบบนิเวศสำหรับการผลิตแร่ธาตุหายากที่เหนือกว่าประเทศอื่นใด

• 90% ของการผลิตแม่เหล็ก NdFeB ทั่วโลกมีต้นกำเนิดจากจีน

• 60% การทำเหมืองแร่ธาตุหายากเกิดขึ้นภายนอกจีน แต่แร่ธาตุหายาก 80% ถูกส่งไปจีนเพื่อทำการแปรรูป

• แม่เหล็กแร่ธาตุหายากที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคทั้งหมด 75% มีส่วนประกอบที่ผ่านการแปรรูปจากจีน

การรวมศูนย์เช่นนี้กลายเป็นเรื่องเด่นชัดในช่วงวิกฤติแร่ธาตุหายากปี 2010 เมื่อจีนจำกัดการส่งออกชั่วคราว ทำให้ราคาของธาตุบางชนิดพุ่งสูงขึ้นถึง 600-1000% ในช่วงเวลาไม่นานมานี้ การควบคุมการส่งออกกาเลียมและเยอเรเนียมในปี 2023 ได้แสดงให้เห็นถึงความเต็มใจของจีนในการใช้อำนาจเหนือวัสดุสำคัญเหล่านี้

สถิติการพึ่งพาจากตะวันตก

ระดับการพึ่งพาจีนในด้านแร่ธาตุหายากที่ผ่านการแปรรูปนั้น สามารถเห็นได้ชัดเจนเมื่อพิจารณาอุตสาหกรรมเฉพาะทางต่อไปนี้

การพึ่งพาดังกล่าวก่อให้เกิดจุดอ่อนที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความตึงเครียดทางภูมิรัฐศาสตร์เพิ่มสูงขึ้น การหยุดชะงักในการส่งออกแร่ธาตุหายากจากจีน อาจทำให้อุตสาหกรรมหลายแห่งต้องหยุดชะงักลงพร้อมกัน

ความพยายามในการกระจายแหล่งผลิต: การผลิตโลหะ NdPr จากบริษัท MP Materials ในสหรัฐอเมริกา (1,000 ตัน/ปี)

ตระหนักถึงจุดอ่อนเหล่านี้ ประเทศตะวันตกและบริษัทต่างๆ กำลังเริ่มลงมือดำเนินการอย่างจริงจัง เพื่อกระจายแหล่งห่วงโซ่อุปทานแร่ธาตุหายากให้พ้นจากจีน การก่อตั้งโรงงานผลิตโลหะ NdPr ของบริษัท MP Materials ในสหรัฐอเมริกา ถือเป็นหนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในความพยายามครั้งนี้

ศักยภาพการผลิตของตะวันตกในปัจจุบัน

แม้ว่าจะยังคงตามหลังการผลิตของจีนอยู่มาก แต่ศักยภาพในการผลิตแร่ธาตุหายากของตะวันตกกำลังเติบโตขึ้น:

• MP Materials (สหรัฐอเมริกา) : กำลังผลิตปัจจุบันอยู่ที่ 1,000 ตันของ NdPr ต่อปี โดยมีแผนจะขยายเพิ่มเป็น 5,000 ตันภายในปี 2025

• Lynas (ออสเตรเลีย/มาเลเซีย) : ผลิตเนื้อ NdPr ได้ปีละ 800 ตัน โดยโรงงานแปรรูปใหม่ในเท็กซัสจะเริ่มดำเนินการในปี 2024

• Rainbow Rare Earths (แอฟริกา) : มีแผนจะผลิตเนื้อ NdPr ให้ได้ปีละ 300 ตันภายในปี 2025

สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ถือเป็นขั้นตอนสำคัญแรกในการฟื้นฟูศักยภาพการผลิตแร่ธาตุหายากของตะวันตก ซึ่งเคยลดลงตลอดสามทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากการผลิตถูกย้ายไปจีน

ห่วงโซ่อุปทานทางเลือกที่กำลังเกิดขึ้น

มีทางเลือกสำหรับห่วงโซ่อุปทานที่น่าสนใจหลายแห่งที่กำลังปรากฏขึ้นทั่วโลก:

1. ความริเริ่มจากอเมริกาเหนือ

   • เหมืองเมาเทนพาสของบริษัท MP Materials ในรัฐแคลิฟอร์เนีย จัดหาแร่ธาตุหายากประมาณ 15% ของโลก

   • โรงงานแยกแร่ใหม่จะเป็นแห่งแรกในสหรัฐฯ ที่ผลิตแร่หายากหนักมาหลายทศวรรษ

   • ความร่วมมือกับ General Motors เพื่อสร้างห่วงโซ่อุปทานสำหรับมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า

2. ขบวนการเพื่อเอกราชของยุโรป

   • กฎหมายว่าด้วยแร่ธาตุสำคัญเชิงกลยุทธ์ของสหภาพยุโรปกำหนดเป้าหมายที่ทะเยอทะยานไว้ ได้แก่ การทำเหมือง 10%, การแปรรูป 40% และการรีไซเคิลแร่ธาตุหายาก 20% ภายในปี 2030

   • การค้นพบแร่ธาตุหายากครั้งล่าสุดในนอร์เวย์อาจให้แร่ธาตุออกไซด์หายาก (REO) ได้ถึง 1.4 ล้านตัน

   • บริษัทฝรั่งเศส Orano กำลังพัฒนาศักยภาพในการรีไซเคิล

3. การขยายตัวในออสเตรเลีย

   • บริษัท Lynas เพิ่มกำลังการผลิตเป็นสองเท่าภายในปี 2025 โดยสร้างโรงงานใหม่

   • บริษัท Australian Strategic Materials กำลังสร้างห่วงโซ่อุปทานแบบครบวงจร

   • โรงงานแปรรูปแห่งใหม่ถูกออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดด้านทรัพย์สินทางปัญญาจากจีน

การพัฒนาเหล่านี้ถือเป็นความท้าทายที่สำคัญที่สุดต่อการผูกขาดแร่ธาตุหายากของจีนในรอบมากกว่า 20 ปี แม้ว่ายังมีงานอีกมากที่ต้องทำเพื่อให้บรรลุถึงความยืดหยุ่นที่แท้จริงในห่วงโซ่อุปทาน

การสะสมสำรอง vs. การผลิตในประเทศ: ช่องว่างในการกลั่นแร่ธาตุหายากของอินเดียอยู่ที่ 265 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

ประเทศต่างๆ ต่างมีกลยุทธ์ที่แตกต่างกันในการรับประกันแหล่งจัดหาแม่เหล็กเนียดิเมียม โดยประสบการณ์ของอินเดียแสดงให้เห็นทั้งความท้าทายและศักยภาพของความพยายามในการจัดหาภายในประเทศ

กลยุทธ์การกักตุนสินค้า

หลายประเทศได้ดำเนินการจัดตั้งโครงการกักตุนเชิงกลยุทธ์ เพื่อเป็นตัวช่วยในระยะสั้นต่อการหยุดชะงักของการจัดหา

การกักตุนสินค้าช่วยเพิ่มความมั่นคงในทันที แต่ไม่สามารถแก้ไขจุดอ่อนพื้นฐานในห่วงโซ่อุปทานได้

ความท้าทายด้านการปรับตัวให้เป็นท้องถิ่นของอินเดีย

ความพยายามของอินเดียในการสร้างศักยภาพภายในประเทศด้านแร่ธาตุหายากเผยให้เห็นความซับซ้อนของการปรับตัวให้เป็นท้องถิ่นอย่างแท้จริง:

• ช่องว่างด้านโครงสร้างพื้นฐานการกลั่นที่ขาดแคลน 265 ล้านดอลลาร์ จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข

• ปัจจุบันมีเพียงโรงงานแยกแร่ธาตุหายากที่ดำเนินการอยู่ 2 แห่ง

• แม้มีปริมาณสำรองธาตุ торีเนียมจำนวนมาก แต่ยังคงนำเข้าวัตถุดิบแร่ธาตุหายากอยู่ที่ 90%

• โครงการริเริ่มของรัฐบาลใหม่ มูลค่า 200 ล้านดอลลาร์ ที่เปิดตัวในปี 2023 เพื่อส่งเสริมการแปรรูปภายในประเทศ

ประสบการณ์จากอินเดียแสดงให้เห็นว่า การสร้างความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ในด้านแร่ธาตุหายากนั้น จำเป็นต้องมีการลงทุนขนาดใหญ่และต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานหลายปี ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เชื่อว่าแนวทางแบบผสมผสาน (Combining some domestic capacity with diversified international sources) ซึ่งรวมศักยภาพการผลิตภายในประเทศกับแหล่งวัตถุดิบจากนานาชาติที่หลากหลาย อาจเป็นเส้นทางที่เหมาะสมและปฏิบัติได้จริงที่สุดสำหรับหลายประเทศ

ศักยภาพในการรีไซเคิล: การกู้คืนวัตถุดิบได้สูงถึง 95% โดยใช้เทคโนโลยีการนำกลับมาใช้โดยตรง

เนื่องจากการผลิตวัตถุดิบหลักเผชิญข้อจำกัดและประเด็นด้านสิ่งแวดล้อม การรีไซเคิลแม่เหล็กจึงกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของห่วงโซ่อุปทานแร่ธาตุหายากที่ยั่งยืน เทคโนโลยีการรีไซเคิลขั้นสูงในปัจจุบันสามารถกู้คืนแร่ธาตุหายากได้มากถึง 95% จากผลิตภัณฑ์ที่หมดอายุการใช้งานแล้ว

สภาพการรีไซเคิลในปัจจุบัน

แม้จะมีศักยภาพ แต่การรีไซเคิลแร่ธาตุหายากยังมีการพัฒนาไม่เต็มที่:

• มีเพียงน้อยกว่า 5% ของแม่เหล็กเนโอเดียม (NdFeB) ที่ถูกรีไซเคิลทั่วโลกในปัจจุบัน

• มีศักยภาพในการจัดหา 35% ของความต้องการทั่วโลกภายในปี 2035 ผ่านการรีไซเคิล

• กระบวนการทางเทคโนโลยีใหม่ๆ สามารถทำให้ได้วัสดุที่รีไซเคิลมาแล้วที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 98%

ช่องว่างระหว่างศักยภาพและความเป็นจริงในปัจจุบันแสดงถึงทั้งความท้าทายและโอกาสในการสร้างห่วงโซ่อุปทานที่ยั่งยืนมากขึ้น

เทคโนโลยีการรีไซเคิลที่ก้าวล้ำ

มีหลายเทคโนโลยีการรีไซเคิลที่มีแนวโน้มดีกำลังเข้าสู่ขั้นตอนการใช้งานเชิงพาณิชย์:

1. การแปรรูปเศษแม่เหล็กด้วยไฮโดรเจน (HPMS)

• พัฒนาโดยนักวิจัยชาวญี่ปุ่น ปัจจุบันได้ถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในยุโรป

• สามารถกู้คืนวัสดุแม่เหล็กได้ถึง 95% โดยมีความบริสุทธิ์สูง

• ใช้พลังงานน้อยลง 60% เมื่อเทียบกับการผลิตหลัก

• มีประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษสำหรับของเสียแม่เหล็กในอุตสาหกรรม

2. การสกัดทางไฟฟ้าเคมี

• กระบวนการทำงานในระดับห้องปฏิบัติการสามารถทำให้ได้ความบริสุทธิ์ถึง 99%

• สามารถแปรรูปเศษแม่เหล็กที่ปะปนจากฮาร์ดดิสก์ มอเตอร์ เป็นต้น

• มีโรงงานต้นแบบหลายแห่งคาดว่าจะเริ่มดำเนินการในปี 2024-2025

3. ระบบการใช้ซ้ำโดยตรง

• ซ่อมแซมชุดแม่เหล็กทั้งชิ้นโดยไม่ต้องแยกชิ้นส่วนทั้งหมด

• มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับแม่เหล็กตกปลาและแอปพลิเคชันขนาดใหญ่อื่น ๆ

• สามารถลดต้นทุนลงได้ 80% เมื่อเทียบกับแม่เหล็กใหม่

• AIM Magnet ได้ลงทุนในงานวิจัยและพัฒนาการใช้ซ้ำโดยตรงตั้งแต่ปี 2020

เทคโนโลยีเหล่านี้กำลังเปลี่ยนการรีไซเคิลจากกิจกรรมเฉพาะทางให้กลายเป็นแหล่งสำคัญที่มีศักยภาพสูงในการผลิตวัสดุแร่ธาตุหายาก

ประโยชน์ ทาง เศรษฐกิจ และ สิ่งแวดล้อม

กรณีศึกษาเกี่ยวกับการขยายการรีไซเคิลแร่ธาตุหายากมีความชัดเจนมากขึ้นเมื่อพิจารณาถึงประโยชน์ทั้งหมดดังนี้:

• ประหยัดพลังงาน : การรีไซเคิล NdFeB หนึ่งตัน ช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 8,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมง เมื่อเทียบกับการผลิตแบบดั้งเดิม

• การลดน้ําเสีย : การรีไซเคิลช่วยลดของเสียจากการทำเหมืองได้ 2.5 ตัน ต่อการรีไซเคิลแม่เหล็ก 1 ตัน

• การปล่อยมลพิษ : ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 12 ตัน ต่อการรีไซเคิล 1 ตัน

• คุณค่าทางเศรษฐกิจ : ตลาดโลกของการรีไซเคิลแม่เหล็กมีแนวโน้มเติบโตและคาดว่าจะแตะระดับ 390 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2027

สำหรับบริษัทอย่าง AIM Magnet ที่ให้ความสำคัญกับความยั่งยืน การลงทุนในความร่วมมือและเทคโนโลยีการรีไซเคิลไม่เพียงแต่เป็นเรื่องหลักการเท่านั้น แต่ยังเป็นข้อได้เปรียบเชิงกลยุทธ์ในโลกที่ทรัพยากรเริ่มมีข้อจำกัดมากขึ้น

สร้างห่วงโซ่อุปทานที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นสำหรับอนาคต

เมื่อความต้องการแม่เหล็กเนียดิเมียมยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องในหลายอุตสาหกรรม การสร้างห่วงโซ่อุปทานที่มีความยืดหยุ่นจึงกลายเป็นสิ่งสำคัญเชิงกลยุทธ์ ยานยนต์ไฟฟ้า (ใช้แม่เหล็ก 2 กิโลกรัมต่อมอเตอร์) กังหันลม (1.5 ตันต่อเมกาวัตต์) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ล้วนเป็นปัจจัยที่ขับเคลื่อนให้เกิดการเติบโตของความต้องการในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน

แผนปฏิบัติการที่แนะนำ

จากแนวโน้มและพัฒนาการทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน กลยุทธ์ที่ครอบคลุมควรประกอบด้วย:

1. กระจายแหล่งที่มา : พัฒนาเครือข่ายซัพพลายจาก 20+ ประเทศภายในปี 2030

2. ลงทุนในการรีไซเคิล : บรรลุเป้าหมายการได้รับวัตถุดิบจากการรีไซเคิลอย่างน้อย 30% ภายในปี 2035

3. พัฒนาทางเลือกอื่น ๆ : ส่งเสริมเทคโนโลยีแม่เหล็ก CeCo และ MnAl

4. เพิ่มประสิทธิภาพ : ออกแบบแม่เหล็กใหม่ที่ใช้งานเนียดิเมียมลดลง 30%

5. สำรองเชิงกลยุทธ์ : รักษาระดับสต็อกสำรองไว้ 6-12 เดือน

ความมุ่งมั่นของ AIM Magnet ในการรับประกันความปลอดภัยของห่วงโซ่อุปทาน

ในฐานะที่เป็นผู้ผลิตชั้นนำของแม่เหล็กเนโอเดเมียมและเครื่องมือแม่เหล็ก บริษัท AIM Magnet ได้ดำเนินการหลายอย่างเพื่อให้มั่นใจถึงการจัดหาที่เชื่อถือได้:

• สัญญาระยะยาว การดำเนินงานเหมืองแร่ที่มีจริยธรรมในหลายประเทศ

• สต็อกเชิงกลยุทธ์ รักษาระดับวัสดุสำคัญไว้ 6-9 เดือน

• พันธมิตรในการรีไซเคิล ร่วมมือกับผู้ให้บริการเทคโนโลยีชั้นนำ

• การลงทุนด้านวิจัยและพัฒนา ในวัสดุทางเลือกและการออกแบบแม่เหล็ก

• การรวมตัวแบบตั้งฉาก การควบคุมห่วงโซ่การผลิตของเราเองมากขึ้น

วิกฤติแร่ธาตุหายากสร้างทั้งความท้าทายและโอกาสที่สำคัญ บริษัทที่มีความริเริ่มในการแก้ไขจุดอ่อนของห่วงโซ่อุปทานในวันนี้—ผ่านการกระจายแหล่งที่มา การนวัตกรรม และความยั่งยืน—จะอยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดที่จะเติบโตได้ในตลาดวัสดุแม่เหล็กในอนาคต การรวมกลยุทธ์การจัดหาวัตถุดิบเข้าไว้ด้วยกันกับนวัตกรรมทางเทคโนโลยี อุตสาหกรรมสามารถสร้างห่วงโซ่อุปทานที่มีความยืดหยุ่นและยั่งยืนมากยิ่งขึ้น ซึ่งจะสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาดและเทคโนโลยีขั้นสูงทั่วโลก