สรุปประเด็นสำคัญของบทความ:
- กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกานิยาม แร่สำคัญ (critical minerals) ว่าเป็นวัสดุที่ “(i) มีความเสี่ยงสูงต่อการหยุดชะงักในห่วงโซ่อุปทาน และ (ii) มีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีพลังงานอย่างน้อยหนึ่งด้าน รวมถึงเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ส่งผ่าน กักเก็บ และอนุรักษ์พลังงาน”
- แร่หายาก (rare earth elements) หมายถึงกลุ่มธาตุโลหะ 17 ชนิด — ประกอบด้วย 15 ธาตุในกลุ่มแลนทาไนด์ในตารางธาตุ รวมทั้งสแกนเดียมและอิตเทรียม — มีการใช้งานหลากหลายในอุตสาหกรรมการผลิตเทคโนโลยีขั้นสูง
- กลุ่มวัสดุสำคัญ 5 อันดับแรกที่องค์กรควรให้ความสำคัญต่อการบริหารความเสี่ยงห่วงโซ่อุปทาน (SCRM) ได้แก่ โคบอลต์ กัลเลียม กราไฟต์ ลิเทียม และนิกเกิล
นับตั้งแต่ปีแรกของรัฐบาล Biden ในปี 2021 รัฐบาลสหรัฐตระหนักอย่างชัดเจนถึงความเสี่ยงที่มีอยู่ในห่วงโซ่อุปทานของวัสดุสำคัญของอเมริกา การประเมินที่ได้รับมอบหมายในปีแรกของประธานาธิบดีและเผยแพร่ในปี 2022 ระบุว่าสหรัฐมีการพึ่งพาศัตรูคู่แข่งในวัสดุและแร่สำคัญหลายชนิดมากเกินไป รายงาน ฉบับคู่ขนานที่จัดทำโดยกระทรวงพลังงานยังชี้ให้เห็นถึงกลยุทธ์ผู้เริ่มต้นของจีนที่ช่วยให้ประเทศสามารถควบคุมห่วงโซ่อุปทานของวัสดุสำคัญระดับโลกได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยประเทศอย่างจีน “ได้ดำเนินกลยุทธ์รวมศูนย์ที่รัฐบาลเป็นผู้นำและนโยบายอุตสาหกรรม เพื่อขับเคลื่อนและจูงใจการลงทุนขนาดใหญ่ในส่วนต่าง ๆ ของห่วงโซ่อุปทาน”
แม้รัฐบาลสหรัฐจะพยายามวางเป้าหมายด้านความเป็นอิสระของแร่สำคัญจากประเทศคู่แข่งด้านภูมิรัฐศาสตร์อย่างจีน แต่อเมริกายังคงมีหนทางอีกยาวไกล ในระหว่างนี้ ธุรกิจสหรัฐที่พึ่งพาแร่สำคัญและแร่หายาก (REEs) สำหรับกระบวนการผลิตควรเริ่มดำเนินมาตรการบริหารความเสี่ยงเพื่อปกป้องห่วงโซ่อุปทานเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจาก U.S. Geological Survey ระบุว่ามีแร่สำคัญทั้งหมด 50 ชนิด และแร่หายากอีก 17 ชนิด องค์กรควรกำหนดวัสดุใดเป็นลำดับแรกในการสร้าง กรอบบริหารความเสี่ยงที่แข็งแกร่ง ได้อย่างไร? บทความนี้นำเสนอวัสดุ 5 ชนิดที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดหาและความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทานควรให้ความสนใจเป็นพิเศษ
แร่สำคัญคืออะไร
ด้วยความสำคัญเชิงกลยุทธ์ต่ออุตสาหกรรมของสหรัฐ การป้องกันประเทศ และความมั่นคงแห่งชาติ กระทรวงพลังงานสหรัฐได้ให้นิยามของวัสดุสำคัญในกฎหมายพลังงานปี 2020 โดยกำหนดว่า “วัสดุหรือแร่ทุกชนิดที่ไม่ใช่เชื้อเพลิง หรือธาตุ หรือสาร ที่รัฐมนตรีกระทรวงพลังงานเห็นว่า (i) มีความเสี่ยงสูงต่อการหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทาน และ (ii) มีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีพลังงานอย่างน้อยหนึ่งด้าน รวมถึงเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ส่งผ่าน กักเก็บ และอนุรักษ์พลังงาน”
สารที่จะจัดเป็นวัสดุสำคัญต้องมีทั้งบทบาทสำคัญและมีความเสี่ยงต่อการหยุดชะงักในห่วงโซ่อุปทาน ในปี 2022 U.S. Geological Survey (USGS) ภายใต้กระทรวงมหาดไทยได้เผยแพร่รายชื่อแร่ที่ถือเป็นแร่สำคัญตามนิยามข้างต้น มีทั้งหมด 50 ชนิดดังนี้:
แร่หายากคืออะไร
แร่หายากหรือ REEs (rare earth elements) คือชุดของธาตุโลหะ 17 ชนิด ประกอบด้วย 15 ธาตุในกลุ่มแลนทาไนด์ในตารางธาตุ รวมไปถึงสแกนเดียมและอิตเทรียม ซึ่งมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการผลิตเทคโนโลยีขั้นสูง อาศัยสมบัติเฉพาะทางเคมีของแร่เหล่านี้ทำให้สามารถใช้งานเป็นแม่เหล็ก ตัวเร่งปฏิกิริยา และโลหะผสมสำหรับแบตเตอรี่ในสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน ยานยนต์ไฟฟ้า รวมถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์ แม้แต่จะใช้ในปริมาณเพียงเล็กน้อยในผลิตภัณฑ์ แต่อิทธิพลต่อประสิทธิภาพและการทำงานก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง แร่หายากแต่ละชนิดแม้จะอยู่ในสัดส่วนน้ำหนักหรือมูลค่าทางเศรษฐกิจน้อย ไม่ได้หมายความว่าสามารถตัดวัสดุนั้นออกหรือหาอะไรมาทดแทนได้ง่าย
กลุ่มแร่หายาก
- lanthanum (La)
- cerium (Ce)
- praseodymium (Pr)
- neodymium (Nd)
- promethium (Pm)
- samarium (Sm)
- europium (Eu)
- gadolinium (Gd)
- terbium (Tb)
- dysprosium (Dy)
- holmium (Ho)
- erbium (Er)
- thulium (Tm)
- ytterbium (Yb)
- lutetium (Lu)
- scandium (Sc)
- yttrium (Y)
แร่หายากถือเป็นกลุ่มที่รัฐบาลสหรัฐให้ความกังวลเป็นพิเศษ เนื่องจากจีนสามารถครอบงำกำลังการผลิตส่วนใหญ่ได้ในศตวรรษที่ 21 จากข้อมูลของ USGS ในปี 1993 จีนผลิตแร่หายากคิดเป็น 38% ของกำลังผลิตโลก ขณะที่สหรัฐคิดเป็น 33% (ออสเตรเลียรับผิดชอบ 12%) แต่ในอีกสองทศวรรษต่อมา สัดส่วนเหล่านี้เปลี่ยนแปลงอย่างก้าวกระโดด โดยในปี 2011 จีนผลิตแร่หายาก 97% ของทั้งโลก
แร่หายากถือเป็นกลุ่มที่รัฐบาลสหรัฐให้ความกังวลเป็นพิเศษ เนื่องจากจีนสามารถครอบงำกำลังการผลิตส่วนใหญ่ได้ในศตวรรษที่ 21
แม้ว่าสัดส่วนนี้จะลดลงเมื่อเร็ว ๆ นี้ โดยในปี 2023 จีนผลิต REE ทั่วโลก 69% แต่ประเทศยังคงมีอิทธิพลเหนือลำดับห่วงโซ่อุปทานแร่หายากทั่วโลกอย่างแข็งแกร่ง
แร่สำคัญ 5 ชนิดที่จำเป็นต่อกลยุทธ์ SCRM ขององค์กร
Cobalt (Co)
- การใช้งานหลัก: แบตเตอรี่ชาร์จซ้ำ ฮาร์ดไดรฟ์และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ซูเปอร์อัลลอยด์ที่ใช้ในยานพาหนะอากาศยานและกลุ่มป้องกันประเทศ เครื่องยนต์จรวด โรงไฟฟ้า
- สัดส่วนที่แปรรูปในสหรัฐ: <1%
- ผู้ผลิตชั้นนำของโลก: สาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก (DRC)
โคบอลต์ถือเป็นวัสดุเฉพาะทางเนื่องจากมีความสำคัญต่อสินค้าหลากหลายประเภทและกระบวนการผลิตต่าง ๆ ด้วยความหนาแน่นพลังงานและเสถียรภาพทางความร้อนสูง เป็นธาตุโลหะที่ใช้ในเซมิคอนดักเตอร์และแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน นอกจากนี้ ส่วนผสมสมบัติที่โดดเด่นยังทำให้โคบอลต์เป็นวัสดุล้ำค่าสำหรับซูเปอร์อัลลอยด์ในอุตสาหกรรมการบิน การผลิตเครื่องจักรขนาดใหญ่ และอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ
นอกเหนือจากความสำคัญต่อหลากหลายภาคส่วนแล้ว โคบอลต์ควรเป็นหนึ่งในกลุ่มแร่สำคัญอันดับต้นที่ครอบคลุมในกรอบ SCRM เนื่องด้วยห่วงโซ่อุปทานมีความเสี่ยงสูง โดยแหล่งขุดหลักคือสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก (DRC) ซึ่งเป็นประเทศที่มีภูมิรัฐศาสตร์ไม่มั่นคงและประวัติความรุนแรง การเอารัดเอาเปรียบแรงงาน และการใช้แรงงานเด็ก บทความปี 2023 โดย Yale School of the Environment อธิบายว่าเหมืองใน DRC หลายแห่งอยู่ภายใต้การควบคุมของกลุ่มติดอาวุธ…โดยที่เด็กอายุเพียง 5 ขวบถือจอบและเหล็กเส้นกลายเป็นจุดเริ่มต้นปลายหางของห่วงโซ่อุปทานโลกที่สิ้นสุดลงที่โรงงานของบริษัทที่ร่ำรวยและทรงอิทธิพลมากที่สุดในโลก”. ปัจจัยซับซ้อนยิ่งขึ้นคือโคบอลต์ที่ขุดใน DRC ส่วนใหญ่จะส่งต่อไปจีนเพื่อแปรรูปและกลั่น
จีนถือหุ้นในเหมืองโคบอลต์ของ DRC หลายแห่ง และเกือบสามในสี่ของโคบอลต์ที่ได้สุดท้ายมีกระบวนการกลั่นในประเทศจีน
Lithium (Li)
- การใช้งานหลัก: แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภท ยานยนต์ไฟฟ้า (EVs) กระจกและเซรามิก สูตรซีเมนต์
- สัดส่วนที่แปรรูปในสหรัฐ: <1%
- ผู้ผลิตชั้นนำของโลก: ออสเตรเลีย
ลิเทียมเป็นธาตุอัลคาไลที่มีความหนาแน่นต่ำมาก การใช้งานสำคัญที่สุดคือสำหรับแบตเตอรี่ชาร์จซ้ำในตั้งแต่สมาร์ทโฟน แล็ปท็อป ไปจนถึง EVs โดยลิเทียมไอออนช่วยให้แบตเตอรี่รีชาร์จได้ผ่านการเคลื่อนที่ระหว่างขั้วแอโนด (anode) และแคโทด (cathode) ซึ่งเป็นชิ้นส่วนสำคัญของแบตเตอรี่ กระทรวงพลังงานสหรัฐอธิบายว่า “ระหว่างแบตเตอรี่กำลังคายประจุและให้กระแสไฟฟ้า แอโนดจะปล่อยลิเทียมไอออนไปยังแคโทด ก่อให้เกิดการไหลของอิเล็กตรอน” เมื่อเสียบชาร์จจะเกิดกระบวนการย้อนกลับ: “แคโทดปล่อยลิเทียมไอออนและแอโนดรับเข้ามา”
ออสเตรเลียเป็นผู้ผลิตลิเทียมรายใหญ่สุดของโลก ตามด้วยชิลีและจีน เช่นเดียวกับแร่สำคัญอื่น ๆ จีนครองบทบาทสำคัญด้านการกลั่น โดยประเทศแปรรูปเกิน 70% ของลิเทียมทั่วโลก ด้วยบทบาทสำคัญของโลหะนี้ต่อการเปลี่ยนแปลงจากรถยนต์สันดาปภายใน (ICE) เป็น EVs องค์กรสหรัฐและผู้ผลิตจึงควรกังวลต่อการพึ่งพาการกลั่นลิเทียมในจีน หากผู้ผลิตคาดการณ์ความต้องการลิเทียมเพิ่มขึ้นจึงควรสำรวจห่วงโซ่อุปทานและพิจารณาโอกาสจัดหานอกจีนเพิ่ม
Graphite (Gr/C)
- การใช้งานหลัก: แบตเตอรี่และขั้วไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า วัสดุป้องกันไฟ เตาหลอมโลหะ (“refractories”)
- สัดส่วนที่แปรรูปในสหรัฐ: ไม่มี
- ผู้ผลิตชั้นนำของโลก: จีน
กราไฟต์เกิดตามธรรมชาติในรูปคริสตัลสีดำและมวลผลึก มีสมบัติเฉพาะ คือเสถียรภาพทางเคมีและความร้อนสูง รวมถึงค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม เหมาะต่อแอปพลิเคชันในอุตสาหกรรมโลหะ การบิน ป้องกันประเทศ และยานยนต์ ในห่วงโซ่อุปทานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ กราไฟต์ถูกใช้ในแบตเตอรี่ ขั้วไฟฟ้า แผงวงจร และ IP&E (interconnect, passive, electromechanical) ต่าง ๆ
จีนเป็นผู้นำโลกด้านการผลิตกราไฟต์ทั้งในภาคเหมืองและการกลั่น ส่งผลให้ประเทศมีอำนาจควบคุมห่วงโซ่อุปทานสูง รองลงมาคืออินเดีย บราซิล และบางประเทศในแอฟริกา เช่น โมซัมบิก และแทนซาเนีย สหรัฐไม่ได้แปรรูปกราไฟต์ในประเทศมาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 แต่ USGS พบศักยภาพแหล่งแร่ในรัฐ Alaska Colorado Montana Pennsylvania และ Texas ถึงแม้เป็นโอกาสสำหรับการผลิตในอนาคต แต่ในปัจจุบันผู้ผลิตสหรัฐยังคงต้องพึ่งพาห่วงโซ่อุปทานที่ผ่านจีน
Nickel (Ni)
- การใช้งานหลัก: แบตเตอรี่และขั้วไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า วัสดุป้องกันไฟ เตาหลอมโลหะ (“refractories”)
- สัดส่วนที่แปรรูปในสหรัฐ: ไม่มี
- ผู้ผลิตชั้นนำของโลก: จีน
นิกเกิลเป็นโลหะกลุ่มทรานซิชันที่ทนทานต่อการกัดกร่อน มีสมบัติเหมาะสมต่ออุตสาหกรรมและสินค้าหลากหลายประเภท ทั้งจุดหลอมเหลวสูง รีดขึ้นรูปง่าย เป็นแม่เหล็กภายใต้อุณหภูมิหนึ่ง นิกเกิลใช้ตั้งแต่โลหะผสมชั้นสูง ชิ้นส่วนอากาศยาน แบตเตอรี่ ไปจนถึงการเคลือบผิว ตามรายงานของ Nickel Institute นิกเกิล “จำเป็นต่อสินค้านับแสนชนิด” ตัวเลขการผลิตทั่วโลกในปี 2023 อยู่ที่ 3.7 ล้านตัน และคาดว่าความต้องการจะเพิ่มเกือบ 1 ใน 3 เป็น 4.7 ล้านตันในปี 2030
อินโดนีเซียเป็นผู้ผลิตนิกเกิลรายใหญ่ที่สุดของโลก (ประมาณ 2 ล้านตันต่อปี) รองลงมาได้แก่ฟิลิปปินส์ นิวมาเซโดเนีย และรัสเซีย บริษัทวิจัยเหมือง Oregon Group ระบุว่านิกเกิลกำลังก่อให้เกิดสงครามการค้าโลกระหว่างอินโดนีเซียและชาติตะวันตก โดยอินโดนีเซียกดราคานิกเกิลลงกว่า 50% ตลอด 2 ปีที่ผ่านมา เพื่อแข่งขันกับประเทศอื่น ๆ ที่จะเข้าตลาด
Gallium (Ga)
- การใช้งานหลัก: เซมิคอนดักเตอร์ แผงโซลาร์เซลล์ LED โลหะผสม
- สัดส่วนที่แปรรูปในสหรัฐ: ไม่มี
- ผู้ผลิตชั้นนำของโลก: จีน
กัลเลียมเป็นโลหะสีเงินคล้ายอะลูมิเนียม ใช้งานในอิเล็กทรอนิกส์ อากาศยาน ป้องกันประเทศ และอุตสาหกรรมพลังงาน เป็นวัสดุสำคัญในกระบวนการโดปปิ้งเซมิคอนดักเตอร์ มักเติมลงในซิลิคอนเพื่อปรับค่าการนำไฟฟ้าและสมบัติเชิงโครงสร้าง กัลเลียมยังนำมารวมกับไนโตรเจนเพื่อสร้าง gallium nitride (GaN) เซมิคอนดักเตอร์ที่ทดแทนซิลิคอนได้สำหรับชิปที่ต้องการความเร็วและประสิทธิภาพสูง
ปัจจุบันจีนคุมตลาดเหมืองและการกลั่นกัลเลียม โดยมีเกาหลีใต้ ยูเครน รัสเซีย และคาซัคสถานเป็นผู้ผลิตรายสำคัญอีก กัลเลียมได้รับผลกระทบจากความเสี่ยงหยุดชะงักในห่วงโซ่อุปทานโดยตรง: ในเดือนธันวาคม 2024 จีนสั่งห้ามส่งออกกัลเลียมให้บริษัทสหรัฐ เป็นกลยุทธ์ที่สร้างความท้าทายด้านโลจิสติกส์และการผลิตอย่างต่อเนื่องแก่ธุรกิจสหรัฐ
Z2Data ช่วยองค์กรบริหารความเสี่ยงแร่สำคัญได้
แพลตฟอร์ม SCRM ของ Z2Data ช่วยให้ OEMs และองค์กรต่าง ๆ ระบุแร่สำคัญที่พึ่งพามากที่สุด พร้อมระบุจุดเสี่ยงด้านการพึ่งพาเชิงภูมิศาสตร์ได้อย่างแม่นยำ Z2Data มอบ 2 ฟีเจอร์หลักที่ซ้อนทับกันเพื่อให้ธุรกิจเห็นภาพความเสี่ยงและกำหนดกลยุทธ์ลดความเสี่ยงได้ตรงจุด
แพลตฟอร์ม SCRM ของ Z2Data ช่วยให้ OEMs และองค์กรต่าง ๆ ระบุแร่สำคัญที่พึ่งพามากที่สุด พร้อมระบุจุดเสี่ยงด้านการพึ่งพาเชิงภูมิศาสตร์ได้อย่างแม่นยำ
- Minerals Detection: เครื่องมือ SCRM ดึงข้อมูลจาก full material declarations (FMDs) คัดแยกแร่สำคัญที่องค์กรใช้ในการผลิตสินค้า ให้พื้นฐานข้อมูลสำคัญในการวิเคราะห์ขอบเขตของการพึ่งพาแร่เหล่านั้น
- Minerals Database: หลังระบุรายชื่อแร่ในไฟล์ FMDs แล้ว Z2Data จะ cross-reference ข้อมูลนั้นกับฐานข้อมูลแร่ภายในที่ครอบคลุมของตน ผู้ใช้จึงเห็นถึงที่มาที่ไปของแร่ในสินค้า และวิเคราะห์ความเสี่ยงการพึ่งพาซัพพลายเออร์กลุ่มเสี่ยงอย่างจีน รัสเซีย และสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก (DRC) ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
ด้วยข้อมูลและข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้ องค์กรจึงสามารถเริ่มสร้างกรอบ SCRM สำหรับแร่สำคัญที่อาจรวมถึงการจัดหาหลายแหล่ง การกระจายห่วงโซ่อุปทาน และลดความเสี่ยงจากการพึ่งพาจีน หากต้องการดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่ Z2Data ช่วยองค์กรบริหารความเสี่ยงในห่วงโซ่อุปทานของแร่สำคัญ สามารถ ขอเดโมฟรี กับผู้เชี่ยวชาญผลิตภัณฑ์ของเรา