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Por que os ímãs de terras raras são vitais para a economia climática global – Quartzo

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Dos Estados Unidos à Europa, há uma consciência crescente de que uma dependência excessiva da China para as terras raras apresenta riscos para a segurança nacional e a economia. Um campo de alto risco que pode moldar a trajetória da economia climática global é a indústria de ímã permanente de terras raras.

O que são ímãs de terras raras?

Os ímãs permanentes são assim chamados porque mantêm suas propriedades magnéticas mesmo quando expostos a um campo magnético. Em outras palavras, os ímãs possuem campos magnéticos permanentes.

Existem quatro tipos principais de ímãs permanentes: dois que não têm terras raras e dois que têm. As terras raras são um grupo de 17 metais, classificados como leves e pesados ​​de acordo com seu número atômico, e são fundamentais para a fabricação de produtos de alta tecnologia.

O primeiro ímã de terras raras a ser desenvolvido foi baseado em samário e cobalto, um metal de transição. Conhecido como ímã de samário-cobalto (SmCo), ele foi desenvolvido na década de 1960 nos Estados Unidos e era muito mais poderoso do que os ímãs permanentes anteriores. Também desencadeou um ressurgimento na pesquisa sobre ímãs. Na década de 1980, pesquisadores no Japão e nos Estados Unidos desenvolveram separadamente um ímã de terras raras mais barato e mais forte: o ímã de neodímio-ferro-boro (NdFeB). Hoje, o ímã NdFeB é responsável pela maior parte da produção mundial de ímãs permanentes de terras raras.

Um ímã NdFeB típico contém aproximadamente um terço de neodímio, uma terra rara leve. Parte desse neodímio pode ser substituído por outra terra rara leve, o praseodímio (Pr). Como tal, os ímãs NdFeB também são conhecidos como ímãs NdPr.

Por que os ímãs de terras raras são importantes?

Ímãs permanentes poderosos feitos de materiais de terras raras são componentes essenciais dos produtos de economia do clima, como veículos elétricos e turbinas eólicas, bem como outras tecnologias, como telefones, geladeiras, mísseis e aviões. Eles formam uma parte importante da cadeia global de suprimentos de terras raras, transformando minerais processados ​​em insumos valiosos para fabricantes de eletrônicos e armas.

A China é de longe o maior produtor mundial desses ímãs, responsável por 87% da produção global em 2018, de acordo com a Ping An Securities. O restante é produzido principalmente pelo Japão, que obtém a maior parte de seu neodímio e praseodímio do gigante australiano de terras raras Lynas, o maior minerador e processador de terras raras do mundo fora da China.

O domínio de Pequim na produção de um insumo tão crítico tem implicações geopolíticas importantes. Como a MP Materials, que opera a única mina de terras raras ativa nos Estados Unidos, afirma: “Os ímãs da NdPr são um ponto único de falha para a segurança nacional, a economia e o meio ambiente.”

Graças à alta força magnética dos ímãs NdFeB, eles podem produzir muita energia em relação ao seu peso e tamanho. Isso os torna ideais para produtos que exigem uma alta relação peso / potência, como motores de veículos elétricos. Um ímã grande e pesado custaria mais energia para se mover, dificultando o alcance do veículo. A Tesla, por exemplo, usou ímãs NdFeB em seus motores.

Os ímãs também são usados ​​em turbinas eólicas. Os ímãs de NdFeB contendo disprósio pesado de terras raras e às vezes térbio são particularmente úteis, porque a presença de terras raras pesadas aumenta a capacidade do ímã de suportar altas temperaturas. A maior durabilidade significa menores custos de manutenção, que podem aumentar rapidamente para parques eólicos offshore.

Os analistas previram uma duplicação da demanda por ímãs de NdFeB na década, à medida que o mundo muda cada vez mais para veículos elétricos e energia de baixo carbono.

Por que a China é tão dominante em ímãs de terras raras?

A China exerce um domínio considerável sobre grande parte da cadeia global de suprimentos de terras raras. Ela produz mais de 60% das terras raras do mundo e alavancou seu controle sobre os suprimentos globais para dominar ainda mais a cadeia industrial, incluindo a produção de ímãs de terras raras.

“A China usou terras raras para assumir o controle da indústria de ímãs”, disse James Litinsky, CEO da MP Materials, à Argus Media no ano passado. “Eles podiam fazer isso porque não havia uma cadeia de suprimentos de terras raras no hemisfério ocidental por muitos anos. A China continuará a se mover para baixo para competir por uma fatia maior do comércio. “

Enquanto isso, Pequim está trabalhando para fortalecer seu domínio sobre as terras-raras, endurecendo a regulamentação de toda a cadeia industrial. Ainda assim, embora a China produza a maioria dos ímãs de terras raras do mundo, alguns pesquisadores chineses apontaram que o país continua competindo (link em chinês) pelos produtos de terras raras mais avançados e de maior valor agregado.

Na última década, mais e mais produtores de ímã permanente de terras raras realocaram suas capacidades de fabricação para a China, em grande parte atraídos pela proximidade com o fornecimento de matéria-prima. Depois que a China impôs um embargo de terras raras ao Japão em 2010 por causa de uma disputa diplomática, alguns fabricantes japoneses de ímãs também consideraram a diversificação e a transferência da capacidade de produção para a China como uma forma de mitigar riscos inesperados da cadeia de suprimentos. Por exemplo, a Hitachi Metals, fabricante líder mundial de ímãs, anunciou em 2016 uma joint venture (link em chinês) com um grande fabricante chinês de ímãs, Zhong Ke San Huan, explicando que a mudança era “necessária para atingir o crescimento. Global” em sua negócio ímã.

A China também tem o benefício de custos mais baixos. É cerca de 20% mais barato produzir um ímã de terras raras na China do que na Europa, de acordo com Nabeel Mancheri, secretário-geral da Associação da Indústria de Terras Raras com sede em Bruxelas, graças aos menores custos de mão de obra e energia. Mas à medida que o governo chinês aperta as regras ambientais e de uso da terra, os custos de produção vão subir e Mancheri espera que custe o mesmo para produzir um ímã de terras raras na China e na Europa em 15 anos.

Para a China, seu domínio de ímãs de terras raras traz vantagens estratégicas. Mesmo em meio à guerra comercial entre os Estados Unidos e a China, as importações americanas de ímãs de terras raras da China em 2019 aumentaram 12% em comparação com o ano anterior. De acordo com a Ping An Securities, os EUA também não impuseram tarifas sobre as importações chinesas de ímãs de terras raras, mesmo quando impuseram taxas sobre itens de bicicletas a Bíblias. “Pode-se dizer que a indústria de ímã permanente de terras raras é uma das poucas indústrias na China que tem uma posição significativa na competição internacional e tem competitividade global”, escreveram analistas da Ping An Securities.

Os fabricantes chineses de ímãs de terras raras também desfrutam de outra vantagem competitiva: regulamentações fiscais favoráveis. De acordo com a Ginger International Trade and Investment, uma empresa com sede em Cingapura focada no gerenciamento da cadeia de suprimentos de terras raras, todos os preços de ímãs, metais e óxidos de terras raras incluem um imposto de valor agregado de 13%. Se uma empresa exportar terras raras da China, o IVA não é reembolsado. No entanto, há um reembolso total do IVA ao exportar ímãs de terras raras. Isso significa que “os produtores de NdFeB da China têm 13% de vantagem de custo de matéria-prima em relação aos fabricantes de NdFeB estrangeiros”, de acordo com a Ginger International.

Principal fraqueza da China: escassez de patentes

Até agora, uma área em que a China ainda não dominou é a propriedade intelectual. A empresa japonesa Hitachi Metals é a fabricante líder mundial de ímãs, detendo mais de 600 patentes individuais para ímãs NdFeB. A expiração de uma das principais patentes NdFeB da Hitachi em 2014 foi vista como uma bênção para os fabricantes de ímãs chineses. A JL Mag Rare Earth, uma das principais fabricantes de ímãs da China, disse aos investidores em uma ligação (link em chinês) em novembro passado que as patentes da Hitachi não podem mais restringir a concorrência global das empresas chinesas de ímãs.

Essa pode ser uma avaliação excessivamente otimista, disse Mancheri da Rare Earth Industry Association. “Não é uma única patente” que importa, disse ele, referindo-se à expiração da patente de 2014. “Todas as patentes de ponta ainda pertencem à Hitachi. Portanto, sem a licença Hitachi, [Chinese manufacturers] eles não podem fazer produtos muito bons, eles podem fazer apenas alguns produtos antigos. “

Acadêmicos chineses também apontaram que a indústria de ímãs de terras raras da China corre o risco de ser prejudicada pelo Japão, que continua a deter a maioria das patentes de ímãs permanentes mais valiosas e estabeleceu acordos de licenciamento cruzado em todo o mundo. Como resultado, os fabricantes chineses de ímãs de terras raras que exportam para países onde o Japão solicitou patentes são forçados a pagar taxas de licenciamento caras, mesmo que a China tenha criado seu próprio arsenal de patentes de terras raras.

“[This] levou a uma tendência de longo prazo de aumentar o volume e diminuir o preço das exportações chinesas de ímãs permanentes de terras raras ”, escreveram três pesquisadores em um artigo publicado este mês (pdf, link em chinês). “Nesse caso, os custos de exportação das empresas chinesas aumentam infinitamente, dificultando a ‘saída’.”

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