Czy to koniec problemów z metalami ziem rzadkich?

Dwa lata temu stało się coś nieoczekiwanego. Chiny, globalny dostawca ponad 95% wszystkich metali ziem rzadkich, zmniejszyły o kilkadziesiąt procent eksport tych materiałów. Oficjalnym powodem była konieczność ograniczenia nadmiernej eksploatacji posiadanych złóż, a skutkiem - momentalne wystrzelenie cen w górę. Chociaż w połowie zeszłego roku sytuacja nieco unormowała się, koszty zakupu surowców boleśnie odczuli producenci silników - szczególnie wersji serwo i energooszczędnych.

Zamienniki metali ziem rzadkich

Na zmiany rynek zareagował poszukiwaniem alternatyw. Dotyczyło to zarówno dostawców, choć w tym przypadku skończyło się na uruchomieniu kilku starych kopalń, jak też nowych technologii. Takimi są przykładowo te, gdzie zamiast magnesów neodymowych stosuje się wzbogacane wersje ferrytowe. Hitachi Metals rozwija silniki tarczowe z elementami z mieszanki żelaza, krzemu i boronu, natomiast NovaTorque - wersje energooszczędne z komutacją elektroniczną. Inne firmy, takie jak ABB oraz Nidec, opracowały silniki reluktancyjne bez magnesów trwałych. Idea działania tych ostatnich wprawdzie znana była już dawniej, jednak ze względu na konieczność stosowania złożonego sterowania silniki te nie spopularyzowały się.

Front przedsiębiorstw poszukujących zamienników metali ziem rzadkich jest jednak o wiele szerszy. Należą do nich przede wszystkim firmy chemiczne, które stosują omawiane surowce w instalacjach do krakingu i do wytwarzania klisz rentgenowskich oraz producenci katalizatorów do samochodów. Kamień do ogródka wrzuca również branża pojazdów elektrycznych. W jej przypadku dostępność wydajnych jednostek napędowych jest kluczowa, przez co już kilka lat temu - i to z sukcesem - podjęto prace nad stworzeniem silników bez metali ziem rzadkich.

Co napędza popyt na metale ziem rzadkich?

Mówienie o zawirowaniach na rynku w kontekście celowych działań Chin - a tak było to przedstawiane w mediach - daje zdecydowanie niepełny obraz sytuacji. Skupiamy się bowiem na podaży, podczas gdy kluczem do zrozumienia problemu są trendy po stronie popytowej. Pierwszym z nich jest pogoń za energooszczędnością. Producenci OEM chcą oferować maszyny zużywające mniej energii, również modernizacje linii technologicznych i systemów HVAC mają na celu oszczędność prądu.

Motorem zmian jest Unia Europejska, która poprzez legislację wymusza stosowanie silników energooszczędnych. Ponieważ dotyczy to najpopularniejszych wersji AC, szybko rośnie też popyt na surowce do ich wytwarzania. Jak szybko? W tegorocznej analizie firmy IHS poświęconej rynkowi silników o wydajności IE4 przeczytać można, że wartość tego sektora wzrośnie w latach 2009-2015 blisko dziesięciokrotnie, przy czym większość silników bazowała będzie na materiałach z metalami ziem rzadkich!

Drugim czynnikiem jest ekspresowa popularyzacja serwonapędów. Wynika ona zarówno ze spadku ich cen, jak też postępującej prostoty aplikacyjnej. Dodając do tego inne zalety urządzeń serwonapędowych - jak choćby duży moment napędowy niezależnie od prędkości czy możliwość synchronizacji w układzie wieloosiowym - łatwo zrozumieć, czemu lista ich zastosowań szybko wydłuża się na obszary dotychczas zarezerwowane dla tradycyjnych silników elektrycznych. Wszystko to zaś przyczynia się do jednego - rosnących zamówień na tytułowe surowce.

Najnowsze dane z rynku i komentarze osób związanych z branżą wskazują na to, że dostępność metali ziem rzadkich obecnie już nie niepokoi tak bardzo firm z nich korzystających. Czy rozdział ten można uznać za zamknięty? Odpowiedzi "tak" udzielają analitycy, ja natomiast uważam, że obserwujemy co najwyżej trend krótkoterminowy, podczas gdy długoterminowo wciąż niewiele się zmieniło. W latach 2010-2011 brakowało przecież wielu surowców, takich jak choćby tych do produkcji złączy, a presja na eksporterów metali ziem rzadkich wynikała zarówno z odbicia się całego rynku, jak też - w przypadku przemysłu i automatyki - pędu ku energooszczędności.

Zmianom w drugą stronę "pomógł" kryzys, który ograniczył popyt. Jednocześnie chociaż pojawiły się alternatywy, żadna z technologii nie jest na tyle przełomowa, aby stała się masowa. Dlatego sądzę, że jesteśmy co najwyżej na etapie przejściowym przed kolejnym "politycznym" wydarzeniem. Aby je antycypować warto obserwować nie tylko branżę silników i napędów elektrycznych, ale też to, co dzieje się w sektorach motoryzacyjnym i chemicznym, gdyż od nich silnie zależały będą przyszłe zmiany na rynku.

Zbigniew Piątek