:quality(85))
Najważniejsze informacje z artykułu:
- Pierwiastki ziem rzadkich — nazywane także metalami ziem rzadkich lub po prostu ziemiami rzadkimi — to grupa 17 pierwiastków metalicznych. Charakteryzują się one srebrnobiałą barwą oraz ogólną miękkością i plastycznością.
- Pierwiastki ziem rzadkich są niezbędne do produkcji pojazdów elektrycznych, wykorzystujących silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM), w którym magnesy umieszczone w wirniku tworzą stałe pole magnetyczne, co umożliwia generowanie momentu obrotowego i pracę silnika.
- Ograniczanie globalnych dostaw ziem rzadkich przez Pekin miało znaczący wpływ na łańcuch dostaw sektora EV. Producenci samochodów w USA, Europie i innych regionach zmagali się z zapewnieniem odpowiedniej ilości magnesów do silników elektrycznych. Te skutki, choć nie katastrofalne, pokazują ryzyka związane z tak dużym geograficznym skupiskiem tych surowców.
Rynek pojazdów elektrycznych (EV) przeżywa obecnie okres gwałtownego wzrostu. Na początku dekady, w 2020 roku, globalna sprzedaż EV wyniosła około trzech milionów pojazdów. Jednak już po czterech latach, w 2024 roku, liczba ta wzrosła do 17 milionów — prawie sześciokrotnie więcej w mniej niż pięć lat. I choć rozwój tego rynku nie rozkłada się równomiernie na całym świecie — obecnie Chiny odpowiadają za około dwie trzecie globalnej sprzedaży EV — to sygnały wysokiego popytu pojawiają się na całym świecie.
Gwałtowny wzrost branży EV przekłada się na rozbudowę jej łańcucha dostaw — złożonej sieci obejmującej zarówno komponenty elektroniczne, jak i stal, aluminium czy pierwiastki ziem rzadkich (REEs). To właśnie ta ostatnia kategoria stanowi największą słabość branży, generując liczne ryzyka dla łańcucha dostaw, którego nie stać na załamanie z powodu braków, wąskich gardeł czy innych poważnych zakłóceń.
Obecnie pierwiastki REE pozostają jednak kluczowym surowcem w produkcji pojazdów elektrycznych. Jeśli sektor nie podejmie zdecydowanych kroków w celu modyfikacji łańcuchów dostaw lub ograniczania tego ryzyka, będzie musiał akceptować poważne zagrożenie w obszarze zaopatrzenia, które jest widoczne, lecz często bagatelizowane.
Czym są pierwiastki ziem rzadkich (REEs)?
Pierwiastki ziem rzadkich — nazywane również metalami ziem rzadkich lub po prostu ziemiami rzadkimi — to grupa 17 pierwiastków metalicznych. Charakteryzują się one srebrnobiałą barwą, są miękkie i plastyczne.
- Lantan
- Symbol: Ln
- Liczba atomowa: 57
- Cer
- Symbol: Ce
- Liczba atomowa: 58
- Praseodym
- Symbol: Pr
- Liczba atomowa: 59
- Neodym
- Symbol: Nd
- Liczba atomowa: 60
- Promet
- Symbol: Pm
- Liczba atomowa: 61
- Samar
- Symbol: Sm
- Liczba atomowa: 62
- Europ
- Symbol: Eu
- Liczba atomowa: 63
- Gadolinit
- Symbol: Gd
- Liczba atomowa: 64
- Terb
- Symbol: Tb
- Liczba atomowa: 65
- Dysproz
- Symbol: Dy
- Liczba atomowa: 66
- Holm
- Symbol: Ho
- Liczba atomowa: 67
- Erb
- Symbol: Er
- Liczba atomowa: 68
- Tul
- Symbol: Tm
- Liczba atomowa: 69
- Iterb
- Symbol: Yb
- Liczba atomowa: 70
- Lutet
- Symbol: Lu
- Liczba atomowa: 71
- Skand
- Symbol: Sc
- Liczba atomowa: 21
- Itr
- Symbol: Y
- Liczba atomowa: 39
Pierwiastki REE stały się niezbędnymi zasobami nowoczesnej produkcji. Wykorzystuje się je w wielu branżach, takich jak elektronika konsumencka, telekomunikacja, motoryzacja, lotnictwo i obronność. Producenci polegają na nich m.in. przy produkcji smartfonów, pojazdów elektrycznych, laserów czy systemów naprowadzania rakiet. Choć REE stanowią zwykle niewielki procent całkowitej masy lub elementów produktu, ich obecność bywa kluczowa. Jak wyjaśnia U.S. Geological Survey: „Chociaż ilość REE użyta w produkcie może nie stanowić znaczącej części masy, wartości czy objętości, REE mogą być niezbędne do jego funkcjonowania”.
W ciągu ostatnich 25 lat krajobraz wydobycia i przetwarzania REE zmienił się diametralnie. Na początku lat 90. produkcję REE prowadziło wiele krajów i regionów — w tym Chiny, USA, Australia i Indie. Jednak w ciągu kolejnych trzech dekad chiński rząd wdrożył narodową strategię zwiększenia udziału w globalnej produkcji REE. Inicjatywa ta przyniosła efekty — już w 2011 roku Chiny odpowiadały za ok. 97% światowej produkcji 17 pierwiastków ziem rzadkich. Choć obecnie udział ten nieco spadł, kraj ten nadal kontroluje ponad 70% światowego wydobycia i rafinacji tych pierwiastków.
Dominująca pozycja Chin w dostawach REE to główny powód, dla którego ten surowiec stanowi tak poważne zagrożenie dla branży EV oraz jej łańcucha dostaw.
Jednak w ciągu kolejnych trzech dekad chiński rząd wdrożył strategię ekspansji udziału w światowej produkcji REE. Inicjatywa ta okazała się skuteczna.
Dlaczego pierwiastki ziem rzadkich są kluczowe dla łańcucha dostaw EV?
Pierwiastki ziem rzadkich są niezbędne w produkcji pojazdów elektrycznych — jednak niekoniecznie z powodów, które często się podaje. Powszechnym nieporozumieniem jest twierdzenie, że REE są używane do produkcji baterii do EV. Tymczasem pojazdy elektryczne opierają się głównie na ogniwach litowo-jonowych, które powstają z litu, niklu, kobaltu, manganu i grafitu.
To jednak silniki EV są wysoce zależne od REE. Wiele pojazdów elektrycznych wykorzystuje silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM), korzystający z magnesów w rotorze do wytworzenia trwałego pola magnetycznego, umożliwiając generowanie momentu obrotowego i pracę silnika. Do budowy takich silników potrzebne są m.in. następujące pierwiastki ziem rzadkich:
- Neodym
- Samar
- Dysproz
- Terb
- Praseodym
Wąskie gardło łańcucha dostaw EV
Jak wspomniano wcześniej, Chiny obecnie całkowicie dominują w wydobyciu i rafinacji 17 pierwiastków ziem rzadkich. Kraj ten jest głównym graczem rozwijającego się rynku EV, a większość producentów musi pozyskiwać przynajmniej część surowców właśnie z Chin.
Problem dla producentów samochodów i innych OEM (Original Equipment Manufacturer) z USA, Unii Europejskiej i innych krajów polega na tym, że Chiny wykazują gotowość do wykorzystywania tej przewagi w łańcuchu dostaw. Często przytaczanym przykładem wpływu chińskiej dominacji REE był konflikt z Japonią z 2010 roku.
Japoński kryzys ziem rzadkich z 2010 roku
Po drobnym incydencie morskim w pobliżu Wysp Senkaku, wywołanym zderzeniem chińskich i japońskich łodzi rybackich, Chiny wprowadziły ograniczenia eksportowe na ziemie rzadkie wysyłane do Japonii. Po nałożeniu tych restrykcji Japonia miała ogromne trudności z zapewnieniem alternatywnych źródeł dostaw, a krajowy przemysł został poważnie dotknięty. Choć spór rozwiązano jeszcze w tym samym roku, zdarzenie to pozostaje mocnym przypomnieniem, jak dużą przewagę daje Chinom kontrola nad REE. Jak zauważa niedawno opublikowany raport Advanced Electric Machines, „odkryte wtedy strukturalne słabości utrzymują się i są obecnie wielokrotnie bardziej krytyczne ze względu na globalną zależność sektora EV”.
Oczywiście, ograniczenia eksportowe wobec Japonii z 2010 roku to niejedyny przypadek, gdy Chiny wykorzystały dostęp do ziem rzadkich, by ukarać lub zdobyć przewagę geopolityczną nad przeciwnikiem. W ostatnich latach kraj ten kilkakrotnie wprowadzał takie ograniczenia na REE i inne surowce krytyczne. Najbardziej znaczącym przykładem są restrykcje z kwietnia 2025 roku, kiedy chińskie Ministerstwo Handlu ograniczyło eksport siedmiu REE — ruch powszechnie uznawany za odpowiedź na szeroko zakrojone taryfy prezydenta USA Trumpa na chińskie towary.
Dominacja Chin ogranicza łańcuch dostaw EV
Zgodnie z oficjalnymi danymi celnymi, chiński eksport REE spadł o połowę w kwietniu. W kolejnym miesiącu spadek był jeszcze głębszy. Ograniczenie dostaw ziem rzadkich przez Pekin znacząco wpłynęło na łańcuch dostaw branży EV — producenci samochodów w USA, Europie i innych miejscach mieli trudności z zabezpieczeniem odpowiedniej ilości magnesów do swoich silników elektrycznych. Te skutki, choć nie były katastrofalne, pokazują zagrożenia związane z tak mocną koncentracją tych surowców w jednym regionie.
- Ceny REE znacznie wzrosły — w Europie za niektóre pierwiastki płacono nawet sześciokrotnie więcej niż w Chinach.
- Gwaltowne wzrosty cen REE poza Chinami osłabiły konkurencyjność kosztową i jeszcze silniej uzależniły łańcuch dostaw od Chin, zamiast prowadzić do dywersyfikacji i zwiększenia konkurencji.
- Niektórzy producenci samochodów musieli tymczasowo zamykać fabryki, co wpłynęło na realizację celów i harmonogramów produkcyjnych.
Nawet po porozumieniu pokojowym USA-Chiny z maja i deklaracji przywrócenia dostępu do REE przez stronę chińską, opóźnienia w wydawaniu licencji eksportowych wywołały dalszy chaos wśród amerykańskich OEM. Efektem były kolejne przestoje i zamknięcia fabryk. Jak zauważyło Center for Strategic and International Studies (CSIS): „to wydarzenie pokazało, że chińska polityka dotycząca ziem rzadkich stała się potężnym narzędziem nacisku gospodarczego i geopolitycznego”.
Te wydarzenia pokazują, jak niepewny pozostaje dostęp do pierwiastków ziem rzadkich. Dopóki branża EV będzie nadal pozyskiwać neodym, samar czy dysproz z Chin, będzie musiała akceptować stały, nieunikniony poziom ryzyka w zaopatrzeniu.
Są jednak sygnały zmian w tej dynamicznie rozwijającej się branży. Coraz więcej producentów EV stwierdza, że REE nie są warte wiążących się z nimi strategicznych ryzyk. W ciągu ostatnich lat część firm zaczęła szukać sposobów na ograniczenie zależności od Chin — zarówno poprzez rozwój alternatywnych, niezależnych od Chin łańcuchów dostaw REE, jak i poprzez badanie rozwiązań technologicznych niewymagających stosowania pierwiastków ziem rzadkich. Producenci tacy jak Honda, Tesla, Nissan i General Motors są na różnych etapach wdrażania alternatywnych rozwiązań do produkcji EV — w tym wykorzystania silników indukcyjnych i silników o zmiennej reluktancji (SMR).
Dopóki łańcuch dostaw EV będzie nadal zależny od pozyskiwania neodymu, samaru i dysprozu z Chin, nieuniknione będzie zaakceptowanie stałego ryzyka związanego z zaopatrzeniem.
W jaki sposób Z2Data pomaga firmom mapować zależności materiałowe
Firmy, które chcą uzyskać pełny obraz swoich słabości w obszarze zaopatrzenia, mogą skorzystać z wiedzy i analiz dostarczanych przez narzędzie do zarządzania ryzykiem w łańcuchu dostaw (SCRM, Supply Chain Risk Management). Oprogramowanie SCRM firmy Z2Data umożliwia wiodące na rynku mapowanie łańcucha dostaw — z wglądem w dostawców bezpośrednich i sub-tier, fabryki, zakłady EMS czy inne lokalizacje produkcyjne, a wszystko to dzięki intuicyjnym diagramom i wizualizacjom.
Ponadto, Z2Data oferuje mapowanie łańcucha dostaw na wielu poziomach, umożliwiając śledzenie przepływu towarów aż do poziomu surowców — co pozwala zidentyfikować geograficzne pochodzenie ziem rzadkich, minerałów krytycznych oraz innych kluczowych zasobów obciążonych ponadprzeciętnym ryzykiem. Mapowanie wielopoziomowe w Z2Data zapewnia liczne korzyści:
- Mapowanie dostawców bezpośrednich i sub-tier, co pozwala firmom analizować ryzyka obecne w całym łańcuchu dostaw.
- Identyfikacja koncentracji i słabych ogniw zaopatrzenia.
- Dostęp do centralnego panelu, który integruje wszystkie źródła danych, oferując najbardziej kompleksowe możliwe mapowanie łańcucha dostaw.
- Wykorzystanie bazy relacji z dostawcami Z2Data, co pozwala uzyskać wgląd w wąskie gardła, zależności oraz inne krytyczne obszary ryzyka.
Aby dowiedzieć się więcej o Z2Data i o tym, jak może pomóc Państwa firmie w mapowaniu łańcucha dostaw oraz szybkim identyfikowaniu najistotniejszych ryzyk surowcowych, umów demo wersji próbnej z jednym z naszych ekspertów produktowych.
