又來聊稀土係列:美國本土的稀土永磁體供應鏈(上)

最近MP受到川普政府大力支持, 其名為10X 的1萬噸燒結法釹鐵硼sintered NdFeB)稀土永磁體工廠尤其引人矚目,看來MP算是美國政府青睞的親兒子, 但是美國國防部建立本土稀土磁體供應鏈所謂Mine to Magnet項目, 在NdFeB稀土永磁體製造方向, 一開始時找的並不是MP公司。

早在2020年, 國防部就資助了一家後來改名為Noveon Magnetics美國公司, 這也是美國政府資助的第一家稀土相關的公司。看這家公司網頁, 強調100% 回收磁體材料來製造NdFeB,  在美國靠回收廢舊料來規模化生產?  回收人工成本恐怕遠大廢舊料的價值, 小打小鬧還行, 規模化商業生產能力恐怕就有問題 。果然,它剛剛與澳洲Lynas簽了所謂戰略合作合同來保證稀土原料的供應,看來僅靠回收是不靠譜的。Noveon這家看來效率不高,該公司沒上市,也找不到其財報,具體產量是多少找不到信息,其產品肯定是有了,但其2000噸量產, 我個人看法, 似乎至今還沒落實。  

估計國防部對Noveon失望了,在2023底年又找了德國VAC公司,VAC公司就是我在上篇就提到中國之外生產NdFeB 的日德5家公司之一。為啥不找一家日本公司到美國建廠?  估計是日本公司不願意來了,因為日本人來過了, 铩羽而歸。 日立金屬(就是NdFeB 原發明公司住友特種金屬公司的繼承者,現改稱Proterial公司)早在2012年就在北卡建了一條NdFeB生產線,但後來因為美國製造成本過高而不得不關閉。 台積電在美國也是早就有家8英寸芯片代工廠, 也是一直虧錢, 這次台積電在Arizona的新廠就不一樣了, 開工就賺錢, 美國政府補貼是關鍵, 另外下遊用戶也切實感受了供應鏈地緣政治風險, 也樂意買在美國本土生產的價高產品, 所謂來得早不如來得巧。

德國VAC現在是歐洲唯一生產sintered NdFeB 永磁體的公司,該公司最近宣布他們已經能生產無需添加重稀土的NdFeB,  看了看報道, 已經能取代部分高性能添加重稀土NdFeB牌號,下一步是繼續研發更高使用溫度下的無重稀土NdFeB。VAC公司2023年底與美國國防部確定協議, 國防部資助近一億美元VAC在美國的分公司 E-VAC, 在南卡建立一座2000噸規模的廠, 據紐時報道, 本月就投產,預計明年3月底full-scale 生產, 另外, 在18月內(也就是2027年底)產能翻倍至4000噸 , 看來德國這家專業老牌企業還是可靠的。

美國的第3家就是MP公司了,其實國防部當初並不指望它做NdFeB 永磁體,應該是MP自己不甘心僅僅充當稀土原料的供應商,自己主動做了個1000噸的NdFeB 永磁體工廠, 年初報道NdPr合金已經量產和NdFeB 永磁體試產成功, 今年底full-scale生產,這讓川普政府喜出望外,他們看上了MP這家美國公司,出錢給MP加碼了10X 的1萬噸項目,預計2028年投產。  

還有2家最近報道要在美國做NdFeB。南韓JK link公司宣布要在Georgia州建3000噸廠,南韓這家公司是進軍NdFeB永磁體領域的生力軍,其動作很快也很猛,其在韓國本土1000噸規模NdFeB工廠已經接近完工,馬上又上2個新項目: 與Lynas合作的馬來西亞工廠和美國Georgia州工廠。另外一家在美國做NdFeB的,是擁有德州Round Top稀土礦的USAR公司,它要在Oklahoma州建一個600噸的廠,並吹牛說最終規模是5000噸。 鑒於USAR這家公司以前吹的牛皮沒有實現,無論是Round Top稀土礦的商業化開采和稀土商業化分離都遙遙無期,對我來說它現在無信譽可言,雖然這家公司剛換了新CEO,應該是德州州政府這個大股東對原CEO表現也忍無可忍了。

美國現在平均每月從中國進口600噸稀土永磁體, 每年7200噸。美國靠譜的 NdFeB 永磁體產能, 到明年3月份, 有MP公司1000噸和VAC公司2000噸, 共3000噸產能, 能夠取代40%的中國進口量。 要到2028年, 再加上MP 的1萬噸和VAC的2000噸, 加起來1.5萬噸, 那是足夠滿足美國自身需要了,至於其它廠家,Noveon/USAR/JK link這3家,能夠量產就錦上添花了,做不成也無所謂。

有人要問了,美國要產出1.5萬噸NdFeB 永磁體,稀土原料從那來?  顯然是MP公司,那MP生產的原料足夠嗎? 下篇再討論。

差點忘了提那個顛覆性的無稀土永磁體新型鐵氮合金(Fe16N2),這是明尼蘇達大學一個華人教授發明的,目前是個叫Niron公司在做,有個5噸pilot plant ,最近報道該公司的1500噸永磁體的工廠建設已經開始,預計2年後投產。 鐵氮合金的優點是磁性能比NdFeB還好,不用任何稀土,原料廉價。但是亞穩態晶體結構,量產是有一定挑戰性的,最大缺陷是使用溫度超過200攝氏度就可能分解,這就有點麻煩了。我家有台KitchenAid, 有一次和麵的麵團太硬,馬達停轉,摸外殼很燙,應該就是高溫使得馬達裏麵的NdFeB永磁體磁力退化,等溫度降下來之後就恢複正常,要是用了鐵氮合金永磁體,磁力可能不可逆消失,那台KitchenAid就算是報銷了。 所以這種新型鐵氮合金即使量產成功,估計開始也僅能取代一部分NdFeB市場,下代改進後再進入高性能永磁體市場。

綜觀永磁體的發展曆史,推動的主軸是高磁性能,其次因素是價廉,新型鐵氮合金(Fe16N2) 在這2點上都是符合這個趨勢, 因而也是未來的希望, 至於一些其它缺陷, 可以通過技術改進逐步完善。sintered NdFeB 永磁體1980年代剛發明之時也是不完美的, 後來不斷改進才變成永磁體市場的主流。  

所有跟帖: 

不耐高溫是個大問題,那產品在設計的時候可以減少高溫的影響嗎? -dakinglaile- 給 dakinglaile 發送悄悄話 dakinglaile 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 09:56:32

高溫分解, 似乎與設計無關, 材料本質問題, 希望以後改進吧。 -insoine2- 給 insoine2 發送悄悄話 insoine2 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 10:43:37

我聽說MP提煉稀土的設備是中國產二手設備, -大洋bridge- 給 大洋bridge 發送悄悄話 大洋bridge 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 10:34:29

聽? 要是有人說聽到老習和彭麻麻的床事, 你相信嗎? -insoine2- 給 insoine2 發送悄悄話 insoine2 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 10:41:58

記得這是來自美媒報道(或者下麵評論),不過時間久遠記不清楚了。 您有MP設備的詳細信息嗎? -大洋bridge- 給 大洋bridge 發送悄悄話 大洋bridge 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 10:45:24

沒有看到報道, 它以前曾經是世界最大的稀土生產商, 原來就有自己封存的分離裝置,最多是更換一些老舊設備和管道。 -insoine2- 給 insoine2 發送悄悄話 insoine2 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 10:52:05

大致記得是一個中國工程師的留言,說MP用的是他們的提煉設備,但是比國內最新產品差了好幾代, -大洋bridge- 給 大洋bridge 發送悄悄話 大洋bridge 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 11:28:47

還差好幾代呢?好笑,中國的分級萃取是上上世紀老技術了,真正先進的, 酶/peptide萃取/膜交換美國這邊有公司在做。 -insoine2- 給 insoine2 發送悄悄話 insoine2 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 11:40:28

要看規模工業級技術。 實驗室裏五花八門不算。 美國這裏Sandia national Lab 做得最好, 和MP有合作, -大洋bridge- 給 大洋bridge 發送悄悄話 大洋bridge 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 11:53:00

規模分離裝置, 西方有美國MP和澳洲Lynas, 還有美國的UUUU,加拿大公司在愛沙尼亞廠,但後麵這兩苦於無資源。 -insoine2- 給 insoine2 發送悄悄話 insoine2 的博客首頁 (0 bytes) () 10/10/2025 postreply 12:02:56

these separation are really labor intensive and enviromental -xiaoxiao雨- 給 xiaoxiao雨 發送悄悄話 xiaoxiao雨 的博客首頁 (150 bytes) () 10/10/2025 postreply 13:00:51

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