Bức tranh toàn cảnh về thị trường đất hiếm

Một điểm khai thác đất hiếm ở Trung Quốc.

Tiềm năng khổng lồ của thị trường đất hiếm

Các nguyên tố đất hiếm (REE) là một tập hợp 17 nguyên tố hóa học có giá trị cực kỳ quan trọng, bởi chúng có khả năng cải thiện đáng kể hiệu suất, hiệu quả, tuổi thọ và độ tin cậy của các sản phẩm công nghệ, nhờ các đặc tính hóa học, điện từ, điện quang, hạt nhân và từ tính độc đáo của mình.

Do vậy, đất hiếm được coi là nguồn nguyên liệu đầu vào thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp, và được sử dụng để sản xuất hơn 200 sản phẩm thương mại như chất bán dẫn, cơ sở hạ tầng năng lượng xanh (như turbine gió), cùng nhiều sản phẩm hàng tiêu dùng hàng ngày, từ ô tô điện, điện thoại di động, máy ảnh, ổ đĩa máy tính, đèn pha cho tới bộ lọc vi sóng… Research Nester cho biết, một chiếc ô tô điện có thể chứa tới 6-10 ki lô gam kim loại đất hiếm, trong khi một turbine gió thông thường cần tới hơn hai tấn kim loại đất hiếm.

Đặc biệt, các nguyên tố đất hiếm còn được sử dụng rất nhiều trong các sản phẩm quốc phòng, như màn hình điện tử, hệ thống dẫn đường, tia laser, hệ thống radar và sonar… Đây được coi là nguồn tài nguyên chiến lược không thể thiếu. Theo báo cáo của Vụ Khảo cứu Quốc hội – cơ quan khảo cứu chính sách công của Quốc hội Mỹ, “sẽ cần tới 417 ki lô gam vật liệu đất hiếm để chế tạo một máy bay chiến đấu đa năng F-35; 2,36 tấn vật liệu đất hiếm để chế tạo một tàu khu trục Arleight Burke và 4,17 tấn cho một chiếc tàu ngầm hạt nhân thuộc lớp SSN-774 Virginia”.

Các chuyên gia dự báo, nhu cầu đối với đất hiếm sẽ ngày càng tăng cao, đặc biệt là khi nền kinh tế toàn cầu bắt đầu thực hiện quá trình chuyển đổi năng lượng. Hồi năm 2020, Ngân hàng Thế giới (WB) ước tính, sản lượng các khoáng sản quan trọng, trong đó bao gồm đất hiếm, có thể tăng gần 500% vào năm 2050, nếu nhu cầu về công nghệ năng lượng sạch tiếp tục tăng tốc.

Research Nester ước tính quy mô thị trường kim loại đất hiếm toàn cầu dự kiến sẽ có tỷ lệ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 8% trong khoảng thời gian từ năm 2023 đến năm 2035. Thị trường dự kiến sẽ đạt doanh thu 20 tỉ đô la Mỹ vào cuối năm 2035, cao gấp đôi so với mức 10 tỉ đô la trong năm 2022.

Những quốc gia có trữ lượng đất hiếm dồi dào nhất

Mặc dù mang tên gọi “đất hiếm”, trên thực tế, các nguyên tố này không thực sự quá hiếm gặp như tên gọi. Ngoại trừ prometi có tính phóng xạ, các nguyên tố đất hiếm còn lại tương đối dồi dào trong lớp vỏ Trái đất, trong đó, nguyên tố xeri thậm chí còn có mức độ phổ biến cao hơn cả đồng.

Tuy nhiên, các nguyên tố đất hiếm thường khá phân tán, và hiếm khi được tìm thấy dưới dạng tập trung thành các khoáng vật. Điều này khiến cho việc khai thác đất hiếm cho mục đích kinh tế trở nên rất khó khăn. Đó là chưa kể đến việc khai thác đất hiếm có thể tác động xấu đến môi trường.

Theo các số liệu mới nhất từ Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ, trữ lượng đất hiếm lớn nhất trên thế giới là tại Trung Quốc (44 triệu tấn), tiếp đó lần lượt là Việt Nam (22 triệu tấn), Brazil và Nga (cùng có 21 triệu tấn). Trong đó, Trung Quốc là quốc gia duy nhất trên thế giới sở hữu tất cả 17 kim loại đất hiếm, với kim loại đất hiếm nặng chiếm hơn 40% trữ lượng.

Có thể nhận thấy, các mỏ đất hiếm dễ tiếp cận nhất lại đang nằm ở các quốc gia không phải là đồng minh gần gũi của Mỹ và các nước phương Tây, thậm chí là có sự cạnh tranh, đối đầu gay gắt (Trung Quốc và Nga). Vì vậy, trong những năm gần đây, chuỗi cung ứng toàn cầu đối với các kim loại đất hiếm này rất mong manh và trở nên dễ bị ảnh hưởng bởi căng thẳng địa chính trị.

Vị thế thống trị của Trung Quốc

Sản xuất đất hiếm là quá trình đòi hỏi những bí quyết và cơ sở chế biến rất phức tạp – và đây là những năng lực mà Trung Quốc tỏ ra vượt trội so với bất kỳ quốc gia nào khác trên thế giới. Trong năm 2022, sản lượng đất hiếm của Trung Quốc lên tới 210.000 tấn – chiếm khoảng 70% sản lượng đất hiếm của thế giới.

Theo The Economist, từ nhiều thập kỷ trước, Trung Quốc đã coi việc chế biến các khoáng sản quan trọng, trong đó có đất hiếm, là trọng tâm trong các kế hoạch công nghiệp của mình, bằng cách cung cấp các khoản trợ cấp khổng lồ và các tiêu chuẩn môi trường lỏng lẻo. Sự thống trị ngày nay của Trung Quốc trong lĩnh vực này là kết quả của chiến lược kéo dài suốt hàng thập kỷ đó.

Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã bắt đầu thắt chặt các quy định về môi trường hơn, và đóng cửa các mỏ đất hiếm bất hợp pháp. Để bù đắp vào đó, nước này bắt đầu nhập khẩu đất hiếm từ Myanmar – nơi Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ không có dữ liệu về trữ lượng đất hiếm.

Đáng chú ý, Trung Quốc có thể nhập khẩu quặng kim loại đất hiếm và tái xuất khẩu vì nước này có công nghệ tinh chế đất hiếm tiên tiến nhất trên toàn cầu, với mức độ tinh khiết lên tới 99%. Nhờ đó, Trung Quốc hiện đang chiếm hơn 80% thị phần chế biến đất hiếm toàn cầu. Thống kê cho thấy vào năm 2022, số bằng sáng chế liên quan đến đất hiếm ở Trung Quốc đạt con số đáng kinh ngạc là 6.829, vượt tổng số của tất cả các quốc gia khác cộng lại.

Vị thế thống trị của Trung Quốc trong cả sản xuất, chế biến và trữ lượng đất hiếm đã gây ra một số vấn đề đối với chuỗi cung ứng. Giá đất hiếm đã tăng vọt khi nước này cắt giảm xuất khẩu hồi năm 2010, từ đó buộc các quốc gia phải đẩy mạnh nỗ lực đảm bảo nguồn cung khoáng sản.

Những lo ngại càng trở nên lớn hơn trong thời gian gần đây khi căng thẳng địa chính trị gia tăng, khiến rủi ro về nguồn cung cũng liên tục gia tăng. Hồi tháng 8-2023, Trung Quốc đã tiến hành siết chặt hoạt động xuất khẩu đối với hai khoáng chất hiếm gallium và germanium – cùng với một số hợp chất của chúng, để “bảo vệ lợi ích an ninh quốc gia”.

Quyết định trên được cho là nhằm trả đũa việc Mỹ hạn chế bán công nghệ bán dẫn tiên tiến cho Trung Quốc, làm dấy lên lo ngại rằng Trung Quốc có thể hạn chế xuất khẩu các vật liệu khác, đặc biệt là đất hiếm. Đây được coi là một thách thức lớn với Mỹ, bởi 74% lượng hợp chất đất hiếm mà Mỹ nhập khẩu trong năm 2022 đến từ Trung Quốc. Một quốc gia khác là Nhật Bản cũng từng bị Trung Quốc đình chỉ xuất khẩu đất hiếm hồi năm 2010, để trả đũa những tranh chấp về lãnh thổ.

Mỹ và châu Âu chật vật trong việc tăng nguồn cung nội địa

Mối quan hệ ngày càng xấu đi với Trung Quốc đã khơi gợi các nỗ lực để gia nhập cuộc đua cung cấp khoáng sản quan trọng tại Mỹ và các nước phương Tây.

Tại Mỹ, chính phủ nước này đang cố gắng phục hồi ngành công nghiệp đất hiếm của mình, nhằm giảm sự phụ thuộc vào Trung Quốc. Quốc hội Mỹ gần đây đã đưa ra “Đạo luật tín dụng thuế sản xuất nam châm đất hiếm năm 2023”, nhằm mục đích khuyến khích hoạt động sản xuất đất hiếm trong nước.

Tuy vậy, việc xây dựng lại cả một ngành công nghiệp là điều không hề dễ dàng, bởi Mỹ sẽ phải đối mặt với hàng loạt thách thức, từ chi phí phát triển cơ sở hạ tầng cao, trữ lượng quặng thấp, cho tới việc phải cạnh tranh với quy mô kinh tế khổng lồ của Trung Quốc, và khoảng cách về chuyên môn ngày càng lớn. Bên cạnh đó, khai thác đất hiếm cũng là một ngành công nghiệp gây ô nhiễm môi trường và được dự báo sẽ đối mặt với các quy trình cấp phép kéo dài, cùng nhiều quy định ngặt nghèo.

Các khảo sát cho thấy, trữ lượng đất hiếm của Mỹ chỉ vào khoảng 1,8 triệu tấn. Trữ lượng hạn chế, cùng với triển vọng lợi nhuận thấp từ các khoản đầu tư trước đây vào khai thác đất hiếm, khiến Mỹ sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc đạt được mức sản xuất có lãi.

“Để tái thiết ngành công nghiệp đất hiếm của Mỹ, bạn cần những người có học thức và kinh nghiệm; bạn cần các mỏ và hệ thống xử lý đang hoạt động”, ông Jack Lifton, Chủ tịch điều hành của Viện Khoáng sản quan trọng cho biết. “Không yếu tố nào trong số này tồn tại ở Mỹ”.

Các nỗ lực tương tự tại Liên minh châu Âu (EU) – nơi nhập khẩu tới 98% thành phần đất hiếm từ Trung Quốc, cũng đối mặt với khó khăn tương tự, ngay cả khi Công ty Khai thác mỏ quốc doanh LKAB của Thụy Điển đã phát hiện mỏ oxit đất hiếm với trữ lượng lên tới một triệu tấn vào đầu năm 2023.

Theo Giám đốc điều hành LKQB Jan Mostrom, “đây là trữ lượng đất hiếm lớn nhất mà chúng ta từng biết đến tại châu Âu, và có thể trở thành một cơ sở vững chắc để sản xuất các nguyên liệu thô có vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình chuyển đổi xanh”. Tuy nhiên, ông Mostrom cũng nói thêm rằng, “sẽ phải mất vài năm để xác định trữ lượng và các điều kiện để khai thác một cách bền vững và có lợi nhuận, và từ 10-15 năm trước khi nguyên liệu thô được cung cấp ra thị trường”.

Các nỗ lực đa dạng hóa chuỗi cung ứng

Để tăng cường năng lực sản xuất, Mỹ đã thành lập liên minh chuỗi cung ứng với các đối tác như Úc, Nhật Bản và EU. Năm 2019, tập đoàn Blue Line có trụ sở tại Mỹ đã đạt được thỏa thuận hợp tác chiến lược với Lynas Corporation, nhà sản xuất đất hiếm lớn nhất Úc, để cùng thành lập cơ sở tách đất hiếm ở Texas. Vào năm 2021, Energy Fuels và Neo Performance Materials đã công bố kế hoạch xây dựng chuỗi cung ứng đất hiếm Mỹ – EU, trong đó Mỹ cung cấp nguyên liệu thô đất hiếm và EU xử lý các hoạt động tách đất hiếm. Hồi tháng 2-2023, MP Materials cũng đã ký các thỏa thuận bao tiêu với tập đoàn Sumitomo của Nhật Bản về oxit đất hiếm.

Tuy nhiên, công nghệ tinh chế đất hiếm mà các nước này sử dụng hiện vẫn tụt hậu khá xa so với Trung Quốc. Việc thiếu vắng một chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh, từ khai thác, phân tách đến tinh chế, khiến việc gia tăng sản lượng đất hiếm trên quy mô lớn trở nên khó khăn. Ví dụ, các cơ sở tách đất hiếm của Úc chỉ có thể đáp ứng 30% nhu cầu nội địa của Nhật Bản, còn lại Nhật Bản vẫn chủ yếu dựa vào Trung Quốc.

Goldman Sachs ước tính, để đạt mức sản xuất đất hiếm hàng năm của Trung Quốc, các nước phương Tây sẽ cần khoản đầu tư ít nhất 25 tỉ đô la, đồng nghĩa với việc tỷ suất lợi nhuận tương đối thấp. “Mọi thứ không thể xảy ra chỉ sau một đêm. Mỗi bước đòi hỏi quy mô và vốn lên tới cả tỉ đô. Nhưng nếu bạn bỏ lỡ một bước thì bạn sẽ không có chuỗi cung ứng an toàn”, ông James Litinsky, Giám đốc điều hành của MP Materials, cho biết.

Nhiều quốc gia được kỳ vọng sẽ hưởng lợi từ các nỗ lực đảm bảo nguồn cung đất hiếm này. Hồi tháng 9-2023, Malaysia đã công bố ý định xây dựng chính sách cấm xuất khẩu nguyên liệu đất hiếm thô nhằm duy trì chỗ đứng trong các phân khúc có giá trị gia tăng cao hơn của chuỗi cung ứng, chẳng hạn như chế biến đất hiếm.

Còn tại Việt Nam, trữ lượng đất hiếm dồi dào cũng hứa hẹn những triển vọng tích cực. Hồi tháng 7-2023, Chính phủ Việt Nam đã phê duyệt Quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng các loại khoáng sản thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050.

Theo đó, giai đoạn từ 2021-2030, Việt Nam sẽ khai thác khoảng hai triệu tấn quặng đất hiếm nguyên khai/năm. Trong đó, hai mỏ quặng được tập trung đầu tư khai thác là mỏ Yên Phú (Yên Bái) và mỏ Đông Pao (Lai Châu). Chính phủ cũng đặt mục tiêu đến năm 2030 sẽ hoàn thành đầu tư nhà máy chế biến đất hiếm tại Yên Bái.

David Merriman, nhà phân tích nghiên cứu tại Công ty Tư vấn Project Blue, cho biết những mục tiêu này sẽ giúp Việt Nam sản xuất từ 5-15% sản lượng dự kiến của Trung Quốc vào cuối thập kỷ này. Ông đánh giá, các mục tiêu của Việt Nam là “đầy tham vọng, nhưng không hoàn toàn nằm ngoài khả năng thực hiện”.

Giáo sư Dudley Kingsnorth, tại trường Mỏ Tây Úc thuộc Đại học Curtin, cũng cho biết Việt Nam còn một chặng đường dài phía trước, bao gồm cả việc cải thiện các hoạt động môi trường, để hiện thực hóa các mục tiêu về đất hiếm của mình. Tuy nhiên, ông nhận định, Việt Nam “có đủ nguồn tài nguyên, chuyên môn khai thác và chế biến để cung cấp các lựa chọn thay thế cho nguồn cung từ Trung Quốc”.

Nguồn: Deutsche Bank, Finance Yahoo, Reuters, China Daily, Wall Street Journal, SCMP, Investing News, Economist.

Song Thanh