Tại sao Trung Quốc cấm người ngoài tiếp cận công nghệ nam châm đất hiếm tiên tiến của mình

Lệnh cấm mới không chỉ nhằm củng cố sự thống trị của Trung Quốc trong sản xuất nam châm đất hiếm nói chung, mà còn là một nỗ lực để tăng cường sản xuất nam châm hiệu suất cao để bắt kịp Nhật Bản. Mặc dù Trung Quốc sản xuất và sử dụng hầu hết các nam châm đất hiếm trên thế giới song Nhật Bản vẫn đang dẫn đầu trong công nghệ về nam châm đất hiếm.

Những hạn chế cũng là một phần của cuộc chiến công nghệ Mỹ-Trung.

Bối cảnh rộng lớn hơn ở đây là trong thời gian dài nhất, Trung Quốc bị các lệnh trừng phạt của Mỹ đối với chip, ” Damien Ma nói, giám đốc của Viện Paulson Think Think Tank và một chuyên gia về chính sách đối ngoại.

“ Nhưng bây giờ khi thời thế đã thay đổi, Trung Quốc nắm thế thượng phong khi nguồn cung về đất hiếm lớn nhất toàn cầu”

Tuy nhiên, các quốc gia do Mỹ và Úc lãnh đạo đã đạt được tiến bộ đáng chú ý trong khai thác đất hiếm. Điều này, cùng với các chính sách của Bắc Kinh để làm chậm hoạt động khai thác và xuất khẩu, đã chứng kiến tỷ lệ sản xuất đất hiếm toàn cầu của Trung Quốc giảm từ khoảng 90% một thập kỷ trước xuống còn khoảng 70% vào năm 2022, theo Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ.

 Một nghiên cứu được dẫn dắt bởi Zhou Mei-jing, một nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ hóa dầu Bắc Kinh, cho thấy trọng tâm đang chuyển từ sản phẩm cấp thấp hơn sang sản phẩm cao cấp hơn.

Trong chuỗi cung ứng đất hiếm, tách và khai thác là các quá trình ngược dòng chuyển đổi nguyên liệu thô thành oxit đất hiếm và kim loại, nhưng sản xuất nam châm là một quá trình hạ nguồn với giá trị gia tăng cao nhất.

Trong những năm gần đây, các nước cũng đã thúc đẩy xây dựng các nhà máy chế biến bên ngoài Trung Quốc.

Một nghiên cứu do Trung Quốc dẫn đầu được công bố trên Ore Geology Review vào tháng 10 năm 2022 cho biết có khoảng 67 cơ sở chế biến đất hiếm bên ngoài Trung Quốc đang được xây dựng hoặc vận hành. Tuy nhiên, chỉ có sáu cơ sở được chế tạo để sản xuất nam châm, trong khi phần còn lại được thiết kế để xử lý ngược dòng

Theo “Báo cáo thị trường nam châm đất hiếm toàn cầu 2023-2028” có trên ResearchAndMarkets.com, thị trường nam châm đất hiếm toàn cầu đạt giá trị 18,45 tỷ USD vào năm 2022. Trung Quốc xác định lợi thế thực sự của đất hiếm nằm ở công nghệ chế biến và chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh, ” Duan Xiaolin nói, trợ lý giáo sư nghiên cứu toàn cầu tại Đại học Hồng Kông, Thâm Quyến. “ Lệnh cấm nhằm duy trì vị thế đặc quyền của Trung Quốc trên thị trường toàn cầu. ”

Theo dữ liệu hải quan Trung Quốc, xuất khẩu nam châm đất hiếm của Trung Quốc đã tăng hơn gấp đôi trong hai năm qua, từ khoảng 27.000 tấn trong năm 2016

Một báo cáo năm 2022 từ Bộ Năng lượng Mỹ cho biết Trung Quốc thống trị mọi giai đoạn của chuỗi cung ứng nam châm đất hiếm – từ khai thác, tách và tinh chế, đến chế tạo nam châm. 92% thị phần sản xuất nam châm toàn cầu hàng năm vào năm 2020 đến từ Trung Quốc, trong khi Mỹ chiếm chưa đến 1%, báo cáo cho biết.

Lệnh cấm mới từ Trung Quốc bao gồm các công nghệ chế tạo ba loại nam châm vĩnh cửu đất hiếm: coban samarium, boron sắt và neodymium (NdFeB). Nam châm NdFeB là mạnh nhất và có nhu cầu cao nhất trong số các nam châm vĩnh cửu và là thành phần thiết yếu cho xe điện.

Nghiên cứu từ Viện Paulson chỉ ra rằng nhu cầu toàn cầu về nam châm NdFeB hiệu suất cao sẽ tăng gấp năm lần vào năm 2030 từ mức dưới 50.000 tấn vào năm 2020, vượt xa nguồn cung cấp thế giới.

Các nhà nghiên cứu chỉ ra, trong khi Trung Quốc dẫn đầu phân khúc nam châm cấp thấp hơn, Nhật Bản vẫn kiểm soát phần lớn các bằng sáng chế nam châm hiệu suất cao. Rào cản bằng sáng chế đang kìm hãm Trung Quốc từ việc mở rộng đáng kể việc sản xuất nam châm NdFeB hiệu suất cao.

Vào năm 2018, Nhật Bản đã sản xuất 48% tổng số nam châm hiệu suất cao trên thế giới trong khi Trung Quốc sản xuất 36%, theo nghiên cứu của Viện Paulson.

Đất hiếm là gì?

Đất hiếm, hay còn được biết đến như rare earth, là một nhóm nguyên tố hiếm xuất hiện với hàm lượng ít trong vỏ Trái đất và đặc biệt khó tách ra từng nguyên tố riêng lẻ. Trong nhóm nguyên tố này, có những thành phần với hàm lượng trong vỏ Trái đất cao hơn thậm chí cả bạc và chì. Nhóm nguyên tố đất hiếm bao gồm tổng cộng 17 nguyên tố, được chia thành hai nhóm chính.

Nhóm nặng, với 10 thành phần, gồm Dysprosium (Dy), Erbium (Er), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Holmium (Ho), Lutetium (Lu), Terbium (Tb), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb), và Yttrium (Y).

Ngược lại, nhóm nhẹ gồm 7 nguyên tố khác nhau, bao gồm Cerium (Ce), Lathanium (La), Neodymium (Nd), Praseodymium (Pr), Promethium (Pm), Samarium (Sm) và Scandium (Sc).

Mặc dù tên gọi của chúng đều ám chỉ sự hiếm có, thực tế là các nguyên tố đất hiếm, trừ Promethium có tính phóng xạ, lại tương đối phổ biến trong vỏ Trái Đất. Điều này trở nên rõ ràng hơn khi xeri được xem xét, là nguyên tố phổ biến thứ 25, nhiều hơn cả đồng trong thành phần của vỏ Trái Đất.

Đất hiếm dùng để làm gì?

Đất hiếm đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp cao cấp như công nghệ thực phẩm, y tế, đánh bóng thuỷ tinh, sứ gốm, máy tính, màn hình tivi màu, chiếu sáng, ô tô thân thiện với môi trường, nam châm, pin, xúc tác lọc hóa dầu, tên lửa, radar và nhiều lĩnh vực khác.

Cụ thể, đất hiếm được sử dụng để chế tạo các nam châm vĩnh cửu trong máy phát điện, cũng như để gia tăng năng suất và chống chịu sâu bệnh cho cây trồng khi được thêm vào chế phẩm phân bón. Trong công nghệ tuyển khoáng, chúng được sử dụng để tạo ra nam châm trong các máy tuyển từ. Ngoài ra, tính độc đáo của đất hiếm được tận dụng trong việc diệt mối mọt và bảo tồn di tích lịch sử.

Chúng cũng tham gia vào việc chế tạo đèn catot trong máy vô tuyến truyền hình và được sử dụng như xúc tác trong công nghệ lọc hóa dầu và xử lý môi trường. Sự đặc biệt của chúng trong lĩnh vực vật liệu siêu dẫn và ứng dụng trong công nghệ laser cũng là điểm nổi bật.