:quality(85))
Điểm nổi bật của bài viết:
- Bộ Năng lượng Hoa Kỳ định nghĩa khoáng sản quan trọng là bất kỳ vật liệu nào “(i) có nguy cơ gián đoạn chuỗi cung ứng cao; và (ii) đóng vai trò thiết yếu trong một hoặc nhiều công nghệ năng lượng, bao gồm các công nghệ sản xuất, truyền tải, lưu trữ và tiết kiệm năng lượng.”
- Các nguyên tố đất hiếm là một nhóm gồm 17 nguyên tố kim loại — 15 nguyên tố thuộc dãy lanthanide trong bảng tuần hoàn, cộng với scandium và yttrium — được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghệ cao.
- Năm vật liệu quan trọng hàng đầu mà doanh nghiệp nên tập trung vào hoạt động quản lý rủi ro chuỗi cung ứng (SCRM) bao gồm cobalt, gallium, graphite, lithium và nickel.
Từ năm đầu tiên của chính quyền Biden, năm 2021, chính phủ Hoa Kỳ đã nhận thức sâu sắc về các rủi ro tiềm ẩn trong chuỗi cung ứng vật liệu quan trọng của nước này. Một đánh giá do chính quyền Biden chỉ đạo thực hiện vào năm đầu tiên tại vị và được công bố năm 2022 xác định rằng Hoa Kỳ đang phụ thuộc quá mức vào các đối thủ cạnh tranh đối với nhiều loại khoáng sản và vật liệu quan trọng. Thêm vào đó, một báo cáo liên quan do Bộ Năng lượng phát hành đã chỉ ra rằng chiến lược tiên phong của Trung Quốc đã giúp nước này có lợi thế cạnh tranh lớn trong việc kiểm soát các phân khúc lớn của chuỗi cung ứng vật liệu quan trọng toàn cầu. Những quốc gia như Trung Quốc “đã thực hiện các chiến lược phối hợp do chính phủ dẫn dắt và chính sách công nghiệp để thúc đẩy và mở khóa các khoản đầu tư lớn vào các phân đoạn chủ chốt của chuỗi cung ứng.”
Dù chính phủ Hoa Kỳ đang hướng tới mục tiêu tự chủ phần nào đối với khoáng sản quan trọng trước các đối thủ địa chính trị như Trung Quốc, nhưng con đường phía trước vẫn còn dài. Trong thời gian này, doanh nghiệp Hoa Kỳ phụ thuộc vào khoáng sản quan trọng và nguyên tố đất hiếm (REEs) cho sản xuất cần bắt đầu áp dụng biện pháp quản lý rủi ro nhằm bảo vệ chuỗi cung ứng. Hiện có 50 khoáng sản quan trọng theo phân loại của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), cùng với 17 nguyên tố đất hiếm. Làm thế nào doanh nghiệp xác định được những vật liệu cần được ưu tiên trong khuôn khổ quản lý rủi ro mạnh mẽ? Bài viết này sẽ điểm qua năm vật liệu mà các chuyên gia tìm nguồn cung ứng và đảm bảo khả năng phục hồi chuỗi cung ứng cần chú ý nhất.
Khoáng sản quan trọng là gì?
Do vai trò chiến lược đối với ngành công nghiệp, quốc phòng và an ninh quốc gia Hoa Kỳ, Bộ Năng lượng đã nêu ra định nghĩa về vật liệu quan trọng trong Đạo luật Năng lượng năm 2020. Cơ quan này định nghĩa rằng: “Bất kỳ khoáng sản, nguyên tố, chất hoặc vật liệu phi nhiên liệu nào mà Bộ trưởng Bộ Năng lượng xác định: (i) có nguy cơ gián đoạn cao đối với chuỗi cung ứng; và (ii) đóng vai trò thiết yếu trong một hoặc nhiều công nghệ năng lượng, bao gồm các công nghệ sản xuất, truyền tải, lưu trữ và tiết kiệm năng lượng.”
Để được coi là khoáng sản quan trọng, vật liệu đó vừa phải đóng vai trò thiết yếu vừa có nguy cơ bị gián đoạn chuỗi cung ứng. Năm 2022, Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), trực thuộc Bộ Nội vụ, đã công bố danh sách các vật liệu được xác định là khoáng sản quan trọng. Sau đây là 50 chất phù hợp với định nghĩa trên về “khoáng sản quan trọng”:
Nguyên tố đất hiếm là gì?
Các nguyên tố đất hiếm (thường viết tắt là REEs) là nhóm gồm 17 nguyên tố kim loại — 15 nguyên tố thuộc dãy lanthanide trong bảng tuần hoàn, cộng với scandium và yttrium — có các ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghệ cao. Nhờ các tính chất hóa học độc đáo, nguyên tố đất hiếm được sử dụng làm nam châm, chất xúc tác, hợp kim pin trong điện tử tiêu dùng, công nghệ năng lượng tái tạo, xe điện và thiết bị y tế. Dù các sản phẩm này chỉ sử dụng lượng REEs rất nhỏ, các thành phần này vẫn rất thiết yếu cho hiệu suất và chức năng. Nói cách khác, dù tỷ trọng hoặc giá trị của nguyên tố đất hiếm trong một sản phẩm rất nhỏ, vật liệu này không thể dễ dàng thay thế hay loại bỏ.
Các nguyên tố đất hiếm
- 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)
Nguyên tố đất hiếm là nhóm vật liệu mà chính phủ Hoa Kỳ đặc biệt quan ngại do Trung Quốc chiếm ưu thế sản xuất trong thế kỷ 21. Theo USGS, năm 1993, 38% sản lượng REEs toàn cầu tập trung ở Trung Quốc, 33% ở Hoa Kỳ (Úc chiếm 12%). Tuy nhiên, trong hai thập kỷ tiếp theo, tỷ trọng này đã biến động mạnh. Đến năm 2011, Trung Quốc chiếm tới 97% sản lượng REEs toàn cầu.
Nguyên tố đất hiếm là nhóm vật liệu chính phủ Hoa Kỳ đặc biệt quan ngại do cách mà Trung Quốc đã chiếm ưu thế sản xuất trong thế kỷ 21.
Tỷ lệ này gần đây đã giảm xuống — năm 2023 Trung Quốc chiếm 69% sản lượng REE toàn cầu — nhưng nước này vẫn nắm giữ quyền kiểm soát lớn đối với chuỗi cung ứng nguyên tố đất hiếm.
Năm khoáng sản quan trọng không thể thiếu trong chiến lược SCRM của bạn
Cobalt (Co)
- Ứng dụng chính: Pin sạc; ổ cứng và linh kiện điện tử; siêu hợp kim sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng, động cơ tên lửa và nhà máy điện.
- Tỷ lệ chế biến tại Hoa Kỳ: <1%
- Nhà sản xuất lớn nhất thế giới: Cộng hòa Dân chủ Congo (DRC)
Cobalt là khoáng sản có vai trò đặc biệt thiết yếu đối với nhiều sản phẩm và quy trình sản xuất. Nhờ mật độ năng lượng và độ ổn định nhiệt cao, nguyên tố chuyển tiếp này được sử dụng trong bán dẫn và pin lithium-ion. Ngoài ra, tổ hợp đặc tính ưu việt cũng giúp cobalt trở thành vật liệu không thể thay thế cho siêu hợp kim trong ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng và sản xuất thiết bị công nghiệp nặng.
Bên cạnh vai trò quan trọng cho nhiều lĩnh vực, cobalt nên là một trong các khoáng sản đầu tiên được đưa vào khuôn khổ SCRM do chuỗi cung ứng đặc biệt rủi ro. Kim loại này chủ yếu được khai thác tại Cộng hòa Dân chủ Congo (DRC), quốc gia thiếu ổn định chính trị với lịch sử bạo lực, bóc lột lao động và sử dụng lao động trẻ em. Một bài viết năm 2023 của Trường Môi trường Yale mô tả các hoạt động khai thác tại DRC là “khu vực do lực lượng dân quân kiểm soát… nơi trẻ em 5 tuổi cầm xẻng thô sơ đào quặng, trở thành đầu nguồn chuỗi cung ứng toàn cầu kết thúc trong nhà máy của những công ty lớn nhất, giàu nhất thế giới.” Điều khiến vấn đề thêm phức tạp là phần lớn cobalt khai thác tại DRC sau đó được vận chuyển sang Trung Quốc để tinh luyện.
Trung Quốc nắm cổ phần ở nhiều mỏ cobalt tại DRC, và gần ba phần tư lượng cobalt toàn cầu cuối cùng cũng được tinh luyện tại Trung Quốc.
Lithium (Li)
- Ứng dụng chính: Pin lithium-ion sử dụng cho nhiều loại thiết bị điện tử; xe điện (EV); thủy tinh và gốm sứ; thành phần sản xuất xi măng.
- Tỷ lệ chế biến tại Hoa Kỳ: <1%
- Nhà sản xuất lớn nhất thế giới: Úc
Lithium là kim loại kiềm có mật độ rất thấp, ứng dụng chủ yếu làm pin sạc sử dụng trong điện thoại thông minh, laptop đến xe điện. Ion lithium làm pin sạc có thể hoạt động nhờ chuyển động giữa cực dương và cực âm, là hai thành phần thiết yếu tạo nên pin. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ giải thích: “Khi pin xả và cung cấp dòng điện, cực dương giải phóng ion lithium sang cực âm, tạo dòng electron từ bên này sang bên kia.” Ngược lại, khi sạc “ion lithium được giải phóng từ cực âm và tiếp nhận bởi cực dương.”
Úc là quốc gia sản xuất lithium lớn nhất thế giới, tiếp theo là Chile và Trung Quốc. Nhưng tương tự nhiều khoáng sản quan trọng khác, Trung Quốc thống trị quy trình tinh luyện: nước này xử lý hơn 70% lượng lithium toàn cầu. Với vai trò thiết yếu trong quá trình chuyển đổi từ xe động cơ đốt trong (ICE) sang EV, sự chi phối của Trung Quốc trong chim luyện là thách thức lớn đối với doanh nghiệp và nhà sản xuất Hoa Kỳ. Doanh nghiệp kỳ vọng nhu cầu lithium tăng nên đánh giá lại chuỗi cung ứng khoáng sản và cân nhắc mở rộng tìm nguồn ngoài Trung Quốc.
Graphite (Gr/C)
- Ứng dụng chính: Pin và điện cực; động cơ điện; chất chống cháy; lò cao (“vật liệu chịu lửa”).
- Tỷ lệ chế biến tại Hoa Kỳ: Không có
- Nhà sản xuất lớn nhất thế giới: Trung Quốc
Graphite tồn tại tự nhiên dưới dạng tinh thể đen hoặc khối kết tinh, là dạng ổn định của carbon với tổ hợp tính chất hóa học và nhiệt vượt trội, rất giá trị cho nhiều ngành. Độ ổn định hóa học, nhiệt và tính dẫn điện cao có lợi trong sản xuất kim loại, hàng không vũ trụ, quốc phòng, ô tô. Trong chuỗi cung ứng điện tử, graphite là thành phần chính cho pin, điện cực, bảng mạch, các linh kiện liên kết, thụ động và điện cơ (IP&E).
Trung Quốc là nước dẫn đầu toàn cầu về sản xuất graphite ở cả khai thác và tinh luyện, chiếm ưu thế trong chuỗi cung ứng khoáng sản quan trọng này. Các nước sản xuất lớn khác gồm Ấn Độ, Brazil, Mozambique và Tanzania. Hoa Kỳ không chế biến graphite trong nước từ những năm 1950, nhưng USGS đã phát hiện các mỏ tại Alaska, Colorado, Montana, Pennsylvania và Texas. Dù những trữ lượng này mở ra tiềm năng sản xuất nội địa trong tương lai, hiện tại các nhà sản xuất Hoa Kỳ vẫn phụ thuộc vào chuỗi cung ứng đi qua Trung Quốc.
Nickel (Ni)
- Ứng dụng chính: Pin và điện cực; động cơ điện; chất chống cháy; lò cao (“vật liệu chịu lửa”).
- Tỷ lệ chế biến tại Hoa Kỳ: Không có
- Nhà sản xuất lớn nhất thế giới: Trung Quốc
Nickel là kim loại chuyển tiếp có khả năng chống ăn mòn, sở hữu những tính chất vật liệu giúp nó trở thành thành phần trọng yếu trong nhiều sản phẩm và ngành công nghiệp. Kim loại này có nhiệt độ nóng chảy cao, rất dễ dát mỏng và có từ tính dưới một ngưỡng nhiệt độ nhất định. Nickel được sử dụng từ hợp kim kim loại, linh kiện hàng không vũ trụ, pin đến lớp phủ bảo vệ. Theo Nickel Institute, nguyên tố này “thiết yếu cho hàng trăm nghìn sản phẩm.” Sản lượng nickel toàn cầu năm 2023 đạt khoảng 3,7 triệu tấn, dự báo nhu cầu tăng gần 1/3 lên 4,7 triệu tấn vào năm 2030.
Indonesia hiện là nước sản xuất nickel lớn nhất thế giới, khai thác gần 2 triệu tấn mỗi năm. Các nguồn khác gồm Philippines, New Macedonia và Nga. Theo công ty nghiên cứu khai khoáng Oregon Group, nickel đang là tâm điểm của một cuộc chiến thương mại toàn cầu giữa Indonesia và các quốc gia phương Tây. Indonesia đã đẩy giá khoáng sản này xuống hơn 50% trong hai năm qua, nhằm loại bỏ các đối thủ quốc gia khác trên thị trường.
Gallium (Ga)
- Ứng dụng chính: Bán dẫn; tấm pin mặt trời; đèn LED; hợp kim kim loại.
- Tỷ lệ chế biến tại Hoa Kỳ: Không có
- Nhà sản xuất lớn nhất thế giới: Trung Quốc
Gallium là kim loại màu bạc, ngoại hình tương tự nhôm, được sử dụng trong ngành điện tử, hàng không vũ trụ, quốc phòng và năng lượng. Đây là vật liệu chủ chốt trong quá trình pha tạp cho sản xuất bán dẫn, thường được kết hợp với silicon để điều chỉnh độ dẫn điện và tính chất cấu trúc. Gallium còn được kết hợp với nitơ tạo thành gallium nitride (GaN), một vật liệu bán dẫn thay thế silicon nhờ tạo ra chip tốc độ cao, hiệu quả hơn.
Trung Quốc hiện thống trị hoạt động khai thác và tinh luyện gallium, còn Hàn Quốc, Ukraina, Nga và Kazakhstan là các nguồn sản xuất đáng kể khác. Gallium đã từng bị gián đoạn nguồn cung nghiêm trọng: tháng 12/2024, Trung Quốc cấm xuất khẩu khoáng sản này cho các doanh nghiệp Hoa Kỳ, động thái chiến lược khiến nhiều công ty Mỹ tiếp tục đối mặt với thách thức sản xuất và hậu cần.
Z2Data giúp doanh nghiệp quản lý rủi ro khoáng sản quan trọng
Nền tảng SCRM Z2Data giúp các OEM và doanh nghiệp nhanh chóng xác định được các khoáng sản quan trọng mà doanh nghiệp phụ thuộc nhất, cũng như khu vực địa lý mà doanh nghiệp có nguy cơ phụ thuộc cao nhất. Z2Data cung cấp hai tính năng cốt lõi, giúp doanh nghiệp đánh giá mức độ phơi nhiễm rủi ro và triển khai chiến lược giảm thiểu phù hợp.
Nền tảng SCRM Z2Data giúp các OEM và doanh nghiệp nhanh chóng xác định được các khoáng sản quan trọng mà doanh nghiệp phụ thuộc nhất, cũng như khu vực địa lý mà doanh nghiệp có nguy cơ phụ thuộc cao nhất.
- Phát hiện khoáng sản: Công cụ SCRM thu thập các tờ khai thành phần vật liệu đầy đủ (FMD), nhận diện các khoáng sản quan trọng mà doanh nghiệp đang sử dụng để sản xuất sản phẩm. Điều này giúp doanh nghiệp thiết lập cơ sở dữ liệu ban đầu để đánh giá mức độ phụ thuộc vào khoáng sản quan trọng.
- Cơ sở dữ liệu khoáng sản: Sau khi xác định các khoáng sản có mặt trong FMD, Z2Data đối chiếu thông tin này với cơ sở dữ liệu khoáng sản nội bộ toàn diện của mình. Nhờ đó, người dùng nhận diện được nguồn xuất xứ khoáng sản và xác định mức độ phơi nhiễm với các nhà cung cấp rủi ro như Trung Quốc, Nga, Cộng hòa Dân chủ Congo (DRC).
Với các phân tích và thông tin này, doanh nghiệp có thể xây dựng khuôn khổ SCRM cho khoáng sản quan trọng, bao gồm tìm nguồn kép, đa dạng hóa chuỗi cung ứng và giảm rủi ro phụ thuộc vào Trung Quốc. Tìm hiểu thêm về cách Z2Data hỗ trợ doanh nghiệp quản lý rủi ro chuỗi cung ứng khoáng sản quan trọng, vui lòng đăng ký demo miễn phí cùng chuyên gia của chúng tôi.
