Техас предоставляет модель для столь необходимой перестройки цепочки поставок

Эмили Пикрелл, научный сотрудник UH Energy

Полупроводниковые микросхемы все время становятся меньше, но кризис, связанный с их поставкой, был достаточно большим, чтобы поднять вопросы о будущем экологизации Америки. 

Чипы играют ключевую роль во всем, от компьютеров до смартфонов, но они также имеют решающее значение в технологии, которая должна заменить ноу-хау на ископаемом топливе, особенно в электромобилях, солнечных и ветряных электростанциях.

Поскольку глобальные цепочки поставок запутались из-за проблем в Китае и пандемии Covid, это подчеркнуло неадекватность нашей внутренней цепочки поставок. Вместо этого один из самых больших ограничивающих факторов в производстве наших собственных чипов?

Требуются редкоземельные материалы.

Редкоземельные элементы — это имена, прямо из школьной таблицы химии — атомные номера от 57 до 71 (лантаноиды), плюс скандий и иттрий.

Эти элементы обладают проводящими или магнитными свойствами, идеально подходящими для различных высокотехнологичных продуктов, включая полупроводники.

В последние годы Соединенные Штаты импортировали большую часть своих редкоземельных элементов или РЗЭ, причем 80% из них поступают из Китая. Большая часть производства микропроцессорных чипов была в значительной степени перемещена в более дешевые места за границей, особенно в Азии. РЗЭ не являются дефицитными во всем мире, но их трудно добывать. Это потому, что их руды быстро окисляются. Сложность добычи полезных ископаемых также означает, что эти шахты часто вызывают сильное загрязнение воды и почвы.

Перенесемся в 2020 год, когда всплеск спроса на компьютеры и микрочипы, вызванный перебоями в поставках и резким увеличением количества домашних офисов, запутал цепочку поставок полупроводников.

Рост компьютеризации всех новых транспортных средств сделал автомобильный сектор уязвимым для этих проблем цепочки поставок. Дефицит нанес ущерб автомобильной промышленности в прошлом году: Ford, Jaguar Land Rover, Volkswagen, General Motors, Nissan, Daimler, BMW и Renault закрыли заводы или сократили производство, ссылаясь на отсутствие чипов.

И дефицит может легко усугубиться. Администрация Байдена поставила перед собой цель увеличить долю продаж электромобилей до 50% к 2030 году. Для электромобилей, как гибридных, так и аккумуляторных, требуются РЭЭ для электродвигателей, необходимых в этих транспортных средствах. Для достижения этих целей по продажам электромобилей, вероятно, потребуется сильная внутренняя цепочка поставок РЗЭ, особенно если страна намерена получить экономическую выгоду от всех своих «зеленых» инвестиций. 

Тем не менее, изобилие редкоземельных материалов в таких местах, как Вьетнам, Россия, Австралия и Бразилия, не означает, что у США нет собственных достаточных ресурсов — это далеко не так. Техас, Калифорния, Миннесота, Вайоминг и Аляска имеют значительные запасы редкоземельных минералов.

Еще до этого острого кризиса администрации Трампа и Байдена строили свои кампании на обещаниях оживить отечественное производство и сосредоточили внимание на необходимости наращивания этих цепочек поставок.

В соответствии с указом президента Трампа от 2020 года, в котором объявлено чрезвычайное положение в горнодобывающей промышленности, правительство выделило до 1.75 миллиарда долларов на редкоземельные элементы в боеприпасах и ракетах и ​​350 миллионов долларов на микроэлектронику.

Администрация Байдена опиралась на развитие этой цепочки поставок, поощряя производство важнейших редкоземельных минералов в законодательстве об инфраструктуре.

Другой вопрос, смогут ли США сделать это, чтобы удовлетворить ожидаемый всплеск спроса, и как быстро.

По словам Мишель Мишо Фосс, научного сотрудника по энергетике, минералам и материалам из Института Бейкера в Университете Райса, от десяти до 15 лет — это более разумная оценка времени для запуска традиционных горнодобывающих и металлургических проектов. В прошлом году Фосс свидетельствовал перед Конгрессом о соображениях цепочки поставок для обезуглероживания транспорта.

«Для подземной добычи, которая намного дороже, кто знает, сколько времени это займет», — сказал Фосс. «Есть проекты в разных странах, в том числе в США и Канаде, которые еще не увидели свет, и на это ушло 15-20 лет. Никель, платина/палладий, редкоземельные металлы — это очень тяжело». 

Между тем, Техас пытается сделать из себя пример, показав, как может работать развитие цепочки поставок редкоземельных элементов.

Его государственные чиновники сплотились вокруг идеи развития такой цепочки поставок в качестве приоритета как для государства, так и для частных игроков.

«Это вопрос растущего интереса в Техасе, который является лидером страны по производству энергии», — сказал Гленн Хамер, генеральный директор Техасской ассоциации бизнеса. «Часть сохранения этой независимости означает обеспечение наличия у нас правильных цепочек поставок либо внутри страны, либо через наших друзей на международном уровне».

В отчете за ноябрь 2021 года государство наметило конкретные планы по агрессивной разработке своих месторождений редкоземельных элементов. 

А у государства есть все возможности, чтобы привести план в действие. Относительно благоприятные для добычи полезных ископаемых правила, хорошая инфраструктура и налоговые льготы уже помогли побудить такие компании, как USA Rare Earth, открыть магазин. USA Rare Earth планирует начать добычу определенных редкоземельных элементов на принадлежащих государству 950 акрах в Сьерра-Бланке в Западном Техасе к 2023 году. Компания планирует перерабатывать редкоземельные элементы на месте и ожидает, что на руднике будет производиться 16 или 17 редкоземельных элементов. (В настоящее время в Сан-Бернардино, Калифорния, существует только еще одна домашняя шахта.)

Техас также пытается создать необходимые предприятия по переработке редкоземельных элементов — сегмент горнодобывающей промышленности, в котором в настоящее время доминирует Китай. Одна из таких техасских компаний, Blue Line, получила федеральное финансирование для установки по разделению редкоземельных элементов в Хондо, штат Техас. Редкоземельные минералы будут поступать от австралийского партнера Lynas Rare Earths Ltd.

В штате «Одинокая звезда» также находится одно из первых предприятий по переработке редкоземельных элементов из электронных отходов, расположенная в Сан-Маркосе компания Urban Mining Co. У компании есть контракт с министерством обороны на небольшую пилотную программу, направленную на сбор полезных редкоземельных элементов. элементы.

Техас надеется преуспеть, делая добро. Он считает, что привлечет больше компаний с производственными линиями, требующими этих редкоземельных свойств, тем лучше для создания большего количества рабочих мест и роста экономики.

Кое-что из этого, похоже, уже происходит.

Samsung объявила о своих планах инвестировать 17 миллиардов долларов в завод по производству чипов в Техасе в ноябре этого года, назвав инфраструктуру одной из причин такого расположения. Tesla официально объявила о своих планах перенести свою штаб-квартиру в Техас в октябре. Компания планирует инвестировать 1 миллиард долларов, поскольку продолжает расширять производство электромобилей в штате.

Очевидно, что этой зарождающейся техасской цепочки поставок недостаточно для удовлетворения растущего спроса США на чипы и требуемые РЗЭ. Тем не менее, это обнадеживающий признак того, что мы, возможно, пробуждаемся от иллюзий, что офшоринг ключевых производственных процессов не имеет последствий.

«Это шаткий прогресс, но, по крайней мере, он куда-то движется», — сказала Маргарет Кидд, программный директор по цепочкам поставок и логистическим технологиям в Хьюстонском университете. «Техас не собирается решать проблемы цепочки поставок чипов во всей нашей стране, но это положительный шаг».

По оценкам, для достижения «зеленой» экономики Байдена к 25 году потребуется в 2050 раз больше наших нынешних запасов редкоземельных элементов, это не может произойти слишком рано.

Эмили Пикрелл - опытный репортер в области энергетики с более чем 12-летним опытом работы в самых разных сферах: от нефтяных месторождений до политики в области промышленных водных ресурсов и последних новостей о мексиканских законах об изменении климата. Эмили сообщала об энергетических проблемах из США, Мексики и Великобритании. До журналистики Эмили работала политическим аналитиком в Счетной палате правительства США и аудитором в международной организации помощи CARE. 

UH Energy - это хьюстонский университетский центр энергетического образования, исследований и технологической инкубации, работающий над формированием энергетического будущего и выработкой новых деловых подходов в энергетической отрасли.