Журнал Compass #14
Журнал Compass #14

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Китай сокращает поставки, производители беспокоятся и корректируют планы

Когда-то весь мир зависел от Соединенных Штатов в вопросах поставки редкоземельных элементов для передовых приложений. Однако за последние 15 лет акцент в объемах поставки сместился в Китай, из-за чего некоторые производители оказались в уязвимом положении. Руководства разных стран и компаний озаботилось улучшением поставок редкоземельных металлов, изучая ситуацию с конкурентными источниками и даже поиском альтернативных материалов.

Группа из 17 редкоземельных элементов или РЗЭ играет ключевую роль в развитии современных новейших технологий, к которым относятся катализаторы переработки нефти, плоские дисплеи, аккумуляторы для гибридных и электромобилей, ветряные турбины, постоянные магниты для различных медицинских устройств.

Несмотря на свое название, РЗЭ встречаются не так уж редко. Некоторые элементы, в том числе неодим, лантан и церий, присутствуют в земной коре в объемах, превышающих свинец или золото. Редкость РЗЭ скорее обусловлена сложностями при добыче и обогащении. Чаще всего залежи РЗЭ смешаны с другими геологическими материалами, в связи с чем добыча отдельных элементов оказывается недешевым занятием и подразумевает использование комплексных и дорогостоящих технологических процессов. Совокупность этих факторов привела к тому, что контроль за общемировыми поставками оказался в руках одной страны – Китая.

С учетом растущего спроса на РЗЭ, производители оказываются в сильной зависимости от своих поставщиков. Согласно исследованию «Редкоземельные элементы: глобальная цепочка поставок», проведенному в июне 2012 года Научно-исследовательской службой Конгресса США, мировой спрос на РЗЭ вырастет с 136 000 тонн в год в 2010 году до 185 000 тонн в год к 2015 году, что связано с быстрым развитием ряда отраслей, включая тенденцию по снижению зависимости от ископаемых топлив.

«Еще 25-30 лет назад РЗЭ почти нигде не использовались», - сказал Гарет Хэтч, основатель компании Technology Metals Research, Чикаго, Иллинойс (США). «Однако с развитием новых и сверхсовременных технологий рос спрос, частично на фоне реакции на изменение климата и действия по сохранению экологии». Двадцать лет назад, отмечает Хэтч, «европий и тербий были в новинку – странные химические элементы в самом низу периодической таблицы, которые мы привыкли попросту игнорировать». Сейчас оба активно используются в экранах телевизоров и энергосберегающих источниках освещения.

А СПРОС РАСТЕТ, СПРОС РАСТЕТ

Пятнадцать лет назад США лидировали по уровню мировой добычи РЗЭ, однако вынужденно ушли с рынка из-за ценового давления со стороны Китая, которое усугублялось большой разницей в регулировании экологических норм в двух странах.

«До конца 1980-х шахта Mountain Pass в Калифорнии считалась крупнейшей шахтой по добыче РЗЭ в мире», - сказал Хэтч. «Но тут в Китае обнаружились свои запасы РЗЭ, после чего в рамках национальной промышленной политики началась их активная разведка и добыча. Китаю удалось выстроить стратегию недорогой добычи, в основе которой лежали две составляющие – доступность и отсутствие мер по предотвращению загрязнений. Основной источник РЗЭ в Китае – шахта Баян Обо во Внутренней Монголии – изначально рассчитана на добычу железа, а РЗЭ идут как побочный продукт, что дает Китаю ценовое преимущество за счет совместной добычи нескольких ресурсов.
«В угоду стереотипам и к несчастью для природы, технологии добычи этих материалов в Китае до недавних пор слабо соотносились с защитой окружающей среды», - сказал Хэтч. «Им не приходилось тратить средства на контроль загрязнений или надлежащую фильтрацию отходов. Отсюда и естественное ценовое преимущество».

Научный департамент Сообщества редкоземельных элементов Китая в Пекине входит в состав финансируемой государством организации, которая дает рекомендации национальному правительству Китая в вопросах науки и технологий в сфере РЗЭ. Д-р Чен Чжаньхэн, директор департамента, заявил, что Китай всего лишь получает выгоду от своих инвестиций.

«Правительство Китая сделало ставку на разведку, отделение и выплавку РЗЭ», - сказал Чен. «Были вложены огромные средства в разработку РЗЭ, от первоначальных исследований до новых приложений. Обширные запасы и низкие эксплуатационные затраты способствовали успешной конкуренции китайской добывающей промышленности за рубежом».

Чен подчеркивает, что Китай никогда не нацеливался на стратегию низких затрат. «Удешевление связано с низкой стоимостью труда и малыми тратами на защиту окружающей среды», - сказал он. «Это делалось в ущерб экологии, так что эксплуатационные затраты Китая вполне логично выросли после принятия в октябре 2011 года нового стандарта по сокращению загрязняющих выбросов».

ЕДИНСТВЕННЫЙ ПОСТАВЩИК

На данный момент Китай контролирует 98% мировой добычи РЗЭ, об этом говорится в проведенном в апреле 2012 года исследовании «Оценка доступности редкоземельных элементов: случай революционного спроса со стороны экологически чистых технологий», опубликованном в издании Environmental Science and Technology Массачусетского технологического института (MIT).Также там отмечается, что даже ощутимо меньший уровень рыночной концентрации за всю историю неблагоприятно сказывался на глобальных производственных компаниях. «Речь не о дефиците, а о критичности», - сказал д-р Франк Филд, ведущий научный сотрудник MIT и один из авторов исследования. «Единственный источник поставок – большая ошибка. Мы не собираемся исчерпывать запасы РЗЭ, но уже сейчас можем сказать, что нас ждет».

С этим согласен и Хэтч. «В сентябре 2010 года, когда Китай вроде бы прекратил поставки РЗЭ в Японию на несколько недель, эти материалы внезапно превратились в геополитическое оружие. Затем произошел взрывной рост цен на исходное сырье, вызванный объявлением Китая о введении экспортных квот и ограничений, до отметки аж 3 000%. Многие конечные потребители и OEM-компании были напуганы. И пусть вероятность нарушения поставок, т.е. отсутствия доступа к материалам, не столь велика, последствия могут быть самые неблагоприятные».

185 000 ТОНН

Мировой спрос на РЗЭ вырастет с 136 000 тонн в год в 2010 году до 185 000 тонн в год к 2015 году, говорится в отчете Научно-исследовательской службы Конгресса США.

Дон Бубар является президентом и генеральным директором компании Avalon Rare Metals, которой принадлежит одно из крупнейших неразработанных месторождений РЗЭ в Северо-Западных Территориях Канады. Бубар уверен, что озабоченность отрасли по поводу доминирующей позиции Китая в сегменте РЗЭ объяснима.

«Китай консолидировал владельцев и обогатительные мощности в РЗЭ промышленности, сократил количество действующих компаний и ввел минимальные требования к добыче», - сказал Бубар. «И это помимо состоявшихся действий по наложению налогов на экспорт, отказу от возмещения НДС с экспорта, вводу экспортных квот и принятию более жестких стандартов охраны окружающей среды, помимо прочего. Китай сейчас обладает куда более выгодными условиями для ограничения экспорта и контроля цен, чем было в 2010 году. У потребителей за пределами Китая есть основания для опасений».

Китай не является исключением со своим статусом единственного поставщика сырья. К примеру, Россия контролирует большую часть мировых поставок титана, но эта монополия не вызывает столь серьезной озабоченности … пока.

«Кое-кто уже волнуется – в основном политики, ряд стран и отдельные продвинутые люди от промышленности», - сказал Хэтч. «Если бы цепочка поставок титана пережила аналогичный случаю с РЗЭ взлет цен, это могло вызвать определенную тревогу. Но до тех пор, пока остается возможность позвонить своему поставщику и сделать заказ, который будет доставлен через полтора месяца, проблема теряет остроту».

«Китай может не справиться с общемировой потребностью в РЗЭ. Хорошо бы в других странах тоже развивали добычу РЗЭ для создания альтернативных источников поставки»,

- д-р Чен Чжаньхэн директор Научного департамента в Сообществе редкоземельных элементов Китая в Пекине

Чен утверждает, что действия Китая обоснованы и разумны. Тотальный контроль за добычей помогает защитить природу путем снижения загрязнений и ущерба для экологии. К тому же, правительство Китая всерьез взялось за нелегальных добытчиков, что привело к снижению поставок. «У Японии и других развитых стран есть все основания чувствовать тревогу за поставки РЗЭ в связи с тотальным контролем Китаем всей добычи», - сказал Чен. «Однако у этих стран раньше были свои преимущества в виде доступа к РЗЭ через нелегалов и контрабандистов, а это говорит о слабой эффективности средств контроля добычи и экспортных квот».

Тим Харпер, основатель британской компании Cientifica, сейчас консультирует Всемирный экономический форум в вопросах новейших технологий. Ранее Тим работал инженером Европейского космического агентства. Он отмечает, что неспособность Запада спланировать адекватные поставки РЗЭ в той же степени усугубляет ситуацию, что и любые действия Китая.

«Коммерческие и политико-стратегические аспекты в любом случае свидетельствуют об отсутствии равных условий для всех», - сказал Харпер. «Если бы дело было в одной лишь коммерческой составляющей, РЗЭ покупались бы только у Китая. На Западе же, в политических кругах предпочитают обострить ситуацию до крайности, а потом выдумать высокотехнологичное решение на пустом месте. Этот подход выходит нам боком, поскольку несмотря на потенциальное наличие технических решений для многих проблем, их разработка требует времени».

НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ДОБЫЧИ

Поскольку РЗЭ встречаются во всем мире, страны, которых волнует монополия Китая, могут решить проблему производителей за счет альтернативных источников поставки. В исследовании USCRS подчеркивается, что такие компании, как Avalon Rare Metals и Great Western Minerals Group в Канаде, вместе с американской Molycorp, обладают громадным потенциалом по поставке РЗЭ, включая лантан, церий, празеодим и самарий. В 2013 году началась разработка месторождения Mount Weld компании Lynas Corporation в Австралии. И хотя новым шахтам для выхода на высокий уровень добычи понадобится лет десять, исследование USCRS говорит о том, что «в долгосрочной перспективе мировые запасы и неразведанные ресурсы достаточно велики для удовлетворения спроса».

Molycorp и Lynas способны снять напряжение вокруг поставок легких РЗЭ, включая столь востребованный неодим, однако при добыче тяжелых РЗЭ, того же диспрозия, придется конкурировать с Китаем. «В конечном счете потребуется активное сотрудничество между промышленностью и научным сектором для создания полноценных цепочек поставки», - сказал Бубар. «Общественно-политическим деятелям стоило бы озаботиться вопросом сотрудничества между руководством добывающих и потребляющих стран для выработки скоординированных стратегий в помощь промышленности за пределами Китая по формированию целостной цепочки поставок РЗЭ».

Камнем преткновения остается финансирование. «В мире нет недостатка в залежах РЗЭ, большая часть работ ведется небольшими, или молодыми, добывающими компаниями», - сказал Бубар. «Риск здесь высок, но и оплата соответствующая, так что крупные горнодобывающие компании склонны браться за медь и железо, с ними проще, а денежные проекты оставлять мелким компаниям. РЗЭ уникальны, все отложения обладают собственной минеральной структурой. Это не добыча золота или меди, где можно использовать одну и ту же технологию в Перу и Неваде. Для извлечения минералов приходится придумывать собственную методику, на это порой уходит несколько лет. Для выхода на рынок порой нужно вложить в одну шахту 1 млрд. долларов, получая на выходе 5 000 тонн тяжелых РЗЭ в год – приличная сумма».

Даже если отбросить в сторону вопрос дороговизны, со слов Чена, Китай не сможет без конца удовлетворять мировой спрос. «Китай может не справиться с общемировой потребностью в РЗЭ», - сказал он. «Хорошо бы в других странах тоже развивали добычу РЗЭ для создания альтернативных источников поставки, снятия проблемы дефицита и гарантии стабильности в соответствии с глобализированными экономическими и политическими принципами».

В ПОИСКАХ ЗАМЕНЫ

В то время,как поставщики работают над введением в строй новых шахт, изменчивость цен и неопределенность с поставками вынудили отдельных потребителей заняться поиском альтернатив. Например, компания Ford Motor Company вдвое сократила использование диспрозия в составе новых гибридных автомобилей Fusion и C-MAX, перейдя на литий-ионные батареи и отказавшись от неодима, который применялся в более ранних версиях никель-металлгидридных аккумуляторов.

При этом успех Ford не успел распространиться на другие отрасли и сферы применения. «В материаловедении наметился значительный прорыв, появляются технологии, менее зависимые от магнитов на основе РЗЭ», - сказал Бубар. «Вот только многие из них до сих пор находятся на стадии лабораторных или демонстрационных испытаний».

Исследование потенциальных альтернатив и подходов к переработке продолжается, во всем мире проводится множество программ и рабочих проектов. Допустим, в США институт Critical Materials Institute представляет собой междисциплинарное начинание под эгидой Ames Labs с упором на обработку, производство, замену и эффективное использование с переработкой в конце срока эксплуатации. Пока же канадская научная сеть RE Research Network пытается минимизировать дублирование НИОКР в области РЗЭ и максимально охватить инновационные решения в области извлечения РЗЭ. Международная рабочая группа, собранная корейским Институтом промышленных технологий, заседание которой впервые состоялось в 2011 году в Южной Корее, старается расширить сотрудничество между ведущими научно-исследовательскими группами во всем мире.
И хотя сторонников как можно быстрее найти замету РЗЭ можно понять, Хэтч предостерегает от спешки. «Если переключиться на решения, построенные на отсутствии постоянных магнитов с их заведомыми преимуществами, цены могут снова снизиться, как это уже не раз бывало, а еще могут появиться новые источники неодима или диспрозия, но будет поздно, ведь эти материалы уже исключены из конструкции». Харпер полагает, что темпы технологического прогресса обещают более быстрый и недорогой подбор заменителей для привычных схем. «В химии компьютерное моделирование пришло на смену пробиркам», - сказал Харпер. «Теперь можно проводить кучу испытаний с кремнием, чтобы выяснить, каким будет результат, до непосредственного физического воплощения. Единственное, о чем остается беспокоиться, это синтезирование наиболее перспективных образцов, которые дают максимальный прирост эффективности при использовании новых материалов».

автор статьи Черри Роулендс Вернуться к началу страницы