что сыграет основополагающую роль в увеличении производства магнитов и одновременно в снижении зависимости от тяжелых редкоземельных элементов, запасы которых ограничены.
Как технологические инновации стимулируют рост рынка редкоземельных магнитов
Турбулентный год, характеризующийся ограничениями поставок и угрозами введения тарифов, стимулирует стратегическое перемещение производства редкоземельных магнитов в Европу и Северную Америку. К 2025 году Китай будет производить 90% мирового объема редкоземельных магнитов — критически важных материалов, используемых в электромобилях, промышленной автоматизации, бытовой электронике и ветроэнергетике. Учитывая почти двукратное увеличение ежегодного спроса на редкоземельные магниты в течение следующего десятилетия на фоне неопределенности поставок, созданы все условия для развития рынка редкоземельных магнитов.
Расширение производства редкоземельных магнитов за пределы Китая открывает возможности для роста технологий разделения, очистки и производства редкоземельных магнитов. В последнем отчете IDTechEx «Редкоземельные магниты 2026–2036: технологии, поставки, рынки, прогнозы» прогнозируется, что к 2036 году мировое производство редкоземельных магнитов превысит 330 000 тонн, поскольку в Северной Америке, Европе и Азии появятся новые цепочки поставок.
Технологические инновации будут иметь основополагающее значение для поддержки новых производственных мощностей по выпуску магнитов. Особое внимание уделяется адаптации к различным видам сырья и экономически эффективной работе при сохранении высоких эксплуатационных характеристик готовой магнитной продукции.
Соединенные Штаты и Европа становятся ключевыми рынками для роста производства редкоземельных магнитов
В будущем Соединенные Штаты и Европа станут центрами производства редкоземельных магнитов за пределами Китая. США уже производят 11% мирового объема оксидов редкоземельных элементов и предпринимают стратегические шаги по расширению своих мощностей по переработке и производству магнитов. Европа стремится компенсировать недостаток развитых проектов по добыче редкоземельных элементов, став лидером в области разделения, переработки и утилизации. Более медленный рост ожидается в Азии, где развитые запасы редкоземельных элементов уже существуют во Вьетнаме, Малайзии, Японии и Южной Корее.
Компания IDTechEx определила, что к 2036 году производственные мощности США по выпуску магнитов вырастут в 5,9 раза. Этот рост производства редкоземельных магнитов будет обусловлен крупным государственно-частным партнерством между крупнейшим отечественным производителем редкоземельных элементов, компанией MP Materials, и Министерством обороны США. Партнерство позволит MP Materials построить новый завод по производству магнитов и увеличить общую производственную мощность до 10 000 тонн в год к 2030 году.
Производственные мощности по выпуску редкоземельных магнитов в Европе будут расти в соответствии с развитием внутреннего сектора промежуточных продуктов. К 2036 году производственные мощности по выпуску магнитов в Европе увеличатся в 3,1 раза, поскольку регион стремится выполнить целевые показатели, установленные Законом ЕС о критически важных сырьевых материалах, который требует, чтобы внутренняя переработка редкоземельных элементов удовлетворяла 40% европейского спроса к 2030 году. Для поддержки этой инициативы мощности по разделению редкоземельных элементов в Европе быстро расширяются для обеспечения критически важных исходных материалов для магнитов. В 2025 году компания Solvay возобновила работу своего завода мощностью 4000 тонн в год в Ла-Рошели, Франция, а компания Carester начала строительство коммерческого завода мощностью 1400 тонн в год, который, как ожидается, начнет работу к концу 2026 года.
Технологии экстракции растворителями и жидкостной хроматографии имеют основополагающее значение для разделения редкоземельных элементов
Расширение мощностей по производству редкоземельных магнитов открывает возможности для развития универсальных и масштабируемых технологий разделения редкоземельных элементов. В 2025 году Китай переработал 88% мировых концентратов редкоземельных элементов в отдельные оксиды, что на порядок больше по весу, чем у ближайших конкурентов. Технологии разделения редкоземельных элементов, такие как экстракция растворителями и жидкостная хроматография, будут иметь решающее значение для расширения мощностей по промежуточной переработке за пределами Китая.
Оценка технологии разделения редкоземельных элементов с использованием экстракции растворителями и жидкостной хроматографии. Источник: IDTechEx.
Как лидеры рынка, так и новые участники предпочитают экстракцию растворителями в качестве стандартной высокопроизводительной технологии разделения редкоземельных элементов, несмотря на высокие капитальные (CapEx) и эксплуатационные (OpEx) затраты. Экстракция растворителями использует химические добавки для селективного и последовательного извлечения редкоземельных элементов в органических растворителях с последующим разделением и извлечением в водной фазе. Она широко применяется в горнодобывающей промышленности, поскольку обеспечивает высокопроизводительное разделение редкоземельных элементов в больших объемах, подходящее как для первичного, так и для вторичного сырья. Хотя технология экстракции растворителями является капитало- и энергоемкой, а также сопряжена с высокими эксплуатационными затратами, она остается зрелой технологией разделения для производства прекурсоров редкоземельных магнитов.
Технология жидкостной хроматографии способна произвести революцию на рынке транспортировки и переработки нефти и газа, обеспечивая работу с различными видами сырья. Жидкостная хроматография — это метод разделения твердых и жидких фаз, позволяющий разделять растворы солей редкоземельных элементов на высокочистые фракции (>99,95%) с использованием стационарной фазы, обычно состоящей из кремнеземных материалов или ионообменных смол. Технология жидкостной хроматографии не зависит от типа сырья, является модульной и масштабируемой, а также требует меньших капитальных затрат по сравнению с существующими методами экстракции растворителями. Кроме того, возможность извлечения ценных тяжелых редкоземельных элементов из источников с низкой концентрацией позволяет новым игрокам получать доход от традиционно труднодоступного сырья, такого как отходы горнодобывающей промышленности и переработанные материалы.
Модификация структуры зерна улучшает характеристики и снижает стоимость неодимовых магнитов
В то время как технологии на начальном этапе производства сосредоточены на увеличении объемов производства редкоземельных элементов, производителям магнитов на конечном этапе необходимы технологии, которые оптимизируют характеристики магнитов и минимизируют содержание тяжелых редкоземельных элементов. На материальные затраты приходится более 55% от общей стоимости производства неодимовых магнитов, а стоимость тяжелых редкоземельных элементов (диспрозия и тербия), используемых для улучшения тепловых характеристик и коэрцитивной силы, составляет более 250 долларов США/кг и 880 долларов США/кг соответственно.
Инженерное проектирование зерен микроструктуры сплава NdFeB имеет ключевое значение для снижения содержания тяжелых редкоземельных элементов при сохранении высоких эксплуатационных характеристик. Диффузия по границам зерен — это метод концентрации тяжелых редкоземельных элементов на границах зерен, повышающий коэрцитивную силу (сопротивление размагничиванию) без ущерба для общей магнитной прочности. Диффузия по границам зерен может снизить содержание тяжелых редкоземельных элементов, необходимых в магнитах NdFeB, более чем на 70%, снизив их стоимость и избежав проблем, связанных с поиском прекурсоров. В будущем диффузия по границам зерен с использованием легких редкоземельных элементов и других металлических источников может быть использована для полного исключения тяжелых редкоземельных элементов, а также для снижения критического использования неодима и празеодима.
Перспективы развития технологий редкоземельных магнитов до 2036 года
Успех расширения производства редкоземельных магнитов в США и Европе будет зависеть от технологических инноваций на этапах разделения и производства магнитов. Технология экстракции растворителями готова обеспечить увеличение производительности разделения в среднесрочной перспективе и имеет хорошие перспективы для использования переработанного сырья из отходов в течение следующего десятилетия. Инновации в производстве неодимовых магнитов, снижающие спрос на тяжелые редкоземельные элементы, также, несомненно, повлияют на рынок, принося пользу начинающим производителям магнитов в регионах с низкими внутренними запасами диспрозия и тербия.
Помимо технологических инноваций в области редкоземельных магнитов, одной из важнейших задач, стоящих перед рынком, станет согласование мощностей новой цепочки поставок с поставщиками продукции и потребителями. Крепкие партнерские отношения и разделение рисков между заинтересованными сторонами будут иметь решающее значение для обеспечения безопасности и защиты развивающихся цепочек поставок редкоземельных магнитов в будущем.
По прогнозам IDTechEx, рынок редкоземельных магнитов вырастет и к 2036 году достигнет годового объема в 9,2 миллиарда долларов, поскольку мировое производство магнитов увеличится для удовлетворения спроса в электромобильности, ветроэнергетике и робототехнике. В последнем отчете IDTechEx «Редкоземельные магниты 2026–2036: технологии, поставки, рынки, прогнозы» подробно описаны возможности применения редкоземельных технологий в области разделения, металлизации, производства магнитов и переработки, а также дана критическая оценка перспектив ключевых игроков на рынке редкоземельных магнитов. Отчет IDTechEx содержит подробные прогнозы по поставкам, спросу и переработке редкоземельных магнитов на следующие 10 лет, в пересчете на вес (тонны) и выручку (доллары США), с разбивкой по регионам, областям применения и материалам.
