تأمين النيوديميوم ضرورة استراتيجية لأمريكا

يتم إعادة نشر هذه المقالة ، التي نشرت في الأصل بواسطة Pacific Forum ، بإذن.

وقال الرئيس التنفيذي لشركة Tesla Elon Musk للمستثمرين في أبريل / نيسان أن إنتاج روبوتاتها البشرية Optimus قد تأثر بقيود تصدير الصين لمغناطيات الأرض النادرة. يمثل هذا القبول أوضح إشارة حتى الآن أن الضوابط في الصين على مغناطيس الأرض النادرة الثقيلة تصل إلى الصناعات الأمريكية عالية التقنية-وبسرعة.

يشير مصطلح “مغناطيس الأرض النادر” عادة إلى فئتين: النيوديميوم-الحديد البورون (NDFEB) و Samarium-Cobalt (SMCO). من بين الاثنين ، NDFEB هو العمود الفقري للمنتجات الاستهلاكية اليومية. هذه المغناطيس توفر قوة مغناطيسية ملحوظة. يمكن أن تصل القوة المغناطيسية لمغناطيات الأرض النادرة إلى 15 ضعفًا من المغناطيسات الحشرية التقليدية من نفس الحجم.

تجعل هذه الخصائص مغناطيس NDFEB مناسبة بشكل فريد للتطبيقات التي تتطلب محركات كهربائية مضغوطة وعالية الطبقات ، مثل الروبوتات ، والسيارات الكهربائية ، وأنظمة الطيران المتقدمة. على سبيل المثال ، يحتوي كل روبوت Tesla Optimus على العشرات من المحركات ، كل منها مضمن بمكونات NDFEB عالية الأداء-على الأقل 3.5 كيلوغرام من المادة لكل وحدة.

تتكون المغناطيس المستندة إلى النيوديميوم عادة ما يقرب من 30 ٪ عناصر أرضية نادرة (في المقام الأول النيوديميوم) ، وحوالي 69 ٪ من الحديد ، وحوالي 1 ٪ البورون. تعتبر عناصر الأرض النادرة الثقيلة ضرورية لتعزيز أداء درجات الحرارة العالية والاستقرار. حتى الإضافات الدنيا تسمح لهذه المغناطيس بالاحتفاظ بالقوة بالقرب من درجات حرارة نقطة الغليان ، مما يجعلها لا يمكن الاستغناء عنها في بيئات محصورة وعالية الحرارة.

وبالتالي ، فإن مغناطيس NDFEB أساسي لمجموعة واسعة من الأنظمة ذات التقنية العالية والصناعية.

في قطاع الإلكترونيات ، تتيح معالجة البيانات السريعة والدقيقة في محركات الأقراص الصلبة ومكبرات الصوت ومحركات الاهتزاز في الهواتف الذكية. في التصنيع الصناعي ، تعتبر مغناطيس NDFEB أساسيًا للمحركات عالية الكفاءة والمولدات والقران المغناطيسية ، مع الطلب السنوي من 20،000-30،000 طن-تنافس حتى قطاع السيارات. تعتمد طاقة الرياح أيضًا اعتمادًا كبيرًا على المولدات المتزامنة المستندة إلى NDFEB المستندة إلى NDFEB ، مع توربين واحد يستهلك عدة مئات من الكيلوغرام من المادة. في التكنولوجيا الطبية ، توفر مغناطيس NDFEB قوة الحقل العالية اللازمة لتصوير التصوير بالرنين المغناطيسي.

أدركت الصين الأهمية الاستراتيجية لمغناطيات NDFEB منذ سنوات. في عام 2016 ، حددت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات ، إلى جانب الوكالات المركزية الأخرى ، المغناطيس عالي الأداء كـ “مادة استراتيجية رئيسية” في دليل تطوير صناعة المواد الجديد. تم ذكر مغنطيس NDFEB عالي الأداء على وجه التحديد في عام 2021 عندما تم إعطاء الأولوية للمادة مرة أخرى في دليل العرض الأول لتطبيقات تطبيقات المواد الأولى.

وفرت هذه التوجيهات الأساس لسياسة صناعية شاملة تركز على البحث والتطوير والإنتاج المحدد للمغناطيس عالي الأداء.

بحلول عام 2022 ، أنتجت الصين أكثر من 230،000 طن من مغناطيس NDFEB الملبد. ومع ذلك ، فإن 64000 طن فقط اجتمعوا عتبات عالية الأداء ، مما يؤكد على الدفع ليس فقط للكمية ولكن أيضًا الجودة.

قادة الصناعة مثل JL Mag و Ningbo Yunsheng هم في طليعة هذا النمو. توسعت JL Mag ، واحدة من أكبر منتجي المغناطيس النادر في الصين ، من 23000 طن في أوائل عام 2024 وتهدف إلى الوصول إلى 40،000 طن بحلول عام 2025. يقوم Ningbo Yunsheng بتطوير مرفق تصنيع ذكي إضافي قدره 15000 طن في باووتو ، أحد مراكز الصين النادرة.

السياسات الوطنية والمحلية تعزز هذا المسار. تعطي خطة تنفيذ حياد الكربون 2022-2030 الأولوية للمحركات القائمة على الأرض النادرة في EVs وتوربينات الرياح وأنظمة الهيدروجين والروبوتات. تعزز المبادرات المحلية في سيتشوان وتشجيانغ البحث والتطوير في التطبيقات الراقية ودعم تطور المغناطيس الذي يقلل أو يقلل من الأرض النادرة الثقيلة.

وفي الوقت نفسه ، تلعب الولايات المتحدة اللحاق بالركب. حققت مواد MP ، وهي شركة التعدين والمعالجة النادرة الوحيدة في الولايات المتحدة ، إنتاج قياسي يبلغ 1300 طن من أكسيد NDPR. ومع ذلك ، مقارنة بالإنتاج الذي يقدر بـ 300000 طن في الصين بحلول عام 2024 ، لا تزال فجوة المقياس شاقة.

لقد استجابت حكومة الولايات المتحدة مؤخرًا بالاستثمارات الاستراتيجية. التزمت وزارة الدفاع بمبلغ 400 مليون دولار لدعم إنتاج المغناطيس المحلي ، وإنشاء اتفاقيات الشراء طويلة الأجل وأرضيات الأسعار لتحقيق الاستقرار في السوق.

تعهدت شركة Apple أيضًا بمبلغ 500 مليون دولار لشراء مغناطيس نادر من مواد MP ، بدءًا من عام 2027.

ومع ذلك ، فإن هذه الجهود ، على الرغم من الواعدين ، لا تزال بعيدة عن تقليل اعتماد الولايات المتحدة بشكل كبير على سلاسل التوريد الصينية.

هذا أكثر من مجرد اختلال تجاري. إنه خطر الأمن القومي. تعتبر مغناطيس الأرض النادرة أساسية في كل شيء من الطائرات بدون طيار إلى أنظمة توجيه الصواريخ. إن حقيقة أن الولايات المتحدة ، على الرغم من براعتها التكنولوجية ، تعتمد بالكامل تقريبًا على مورد أجنبي واحد لمثل هذا المدخلات الحاسمة هي ثغرة أهيمة صارخة.

نفوذ الصين أكثر من نظرية. في أبريل 2025 ، أوقفت صادرات الأرض النادرة الثقيلة والمغناطيس المرتبطة كإجراء انتقامي ضد التعريفات الأمريكية الجديدة. تقوم شركات مثل Tesla بالإبلاغ عن اضطرابات. كل مفصل روبوتي لا ينتهي بسبب نقص مغناطيس الأرض النادر يؤكد على التأثير الحقيقي لهذه القيود العرض.

الخطر منهجي. تسيطر الصين حاليًا على أكثر من 90 ٪ من الإنتاج العالمي للمغناطيس النادر-الأرض النادرة. تنتج اليابان الباقي لكنها لا تزال تعتمد على المواد الخام الصينية. وعلى الرغم من أن المفاوضات التجارية الحديثة قد خففت من بعض القيود ، فإن السابقة واضحة: يمكن للصين أن تستخدم ، وسوف تستخدم ضوابط التصدير كأسلحة وتستدعي عندما تناسب مصالحها.

يجب أن تتصرف الولايات المتحدة بشكل حاسم. تحجيم الإنتاج المحلي أمر ضروري ولكنه غير كافٍ من تلقاء نفسه. يجب أن تتعاون الولايات المتحدة أيضًا مع حلفاء مثل اليابان لإنشاء احتياطي استراتيجي لمغناطيات الأرض النادرة.

في الوقت نفسه ، يمكنه استكشاف مبادرات جديدة مثل الاستثمار في إعادة تدوير مواد الأرض النادرة وتسريع البحث والتطوير في بدائل المغناطيس والتصاميم الخالية من الأرض النادرة. يجب على صانعي السياسة رفع هذه القضية في الاستراتيجية الصناعية الوطنية ، وليس التعامل معها كقلق تقني متخصص.

لا ينبغي أن ينظر إلى تحذيرات من صناعة التكنولوجيا الأمريكية على أنها إزعاج لمرة واحدة لمليارديرات عالية التقنية ، ولكن كإقامة من الثغرة الأوسع عبر الصناعات التي ستحدد القرن الحادي والعشرين. سواء في الروبوتات التي تحركها AI أو الأنظمة المستقلة أو منصات الدفاع من الجيل التالي ، فإن مغناطيس الأرض النادرة مؤسسة في عالم اليوم المادي. حان الوقت لتأمين إمداداتها الآن.

Sunny Cheung (cheung@jamestown.org) هو زميل في الدراسات الصينية في مؤسسة جيمستاون وزميل ISF في مشروع الدراسات التنافسية الخاصة (SCSP).