Dự trữ đất hiếm toàn cầu: Những quốc gia nào nắm giữ lợi thế chiến lược?

Cạnh tranh toàn cầu về các nguyên tố đất hiếm đã gia tăng khi nhu cầu về công nghệ năng lượng sạch và điện tử tiên tiến tăng tốc trên toàn thế giới. Với các nền kinh tế lớn đua nhau đảm bảo chuỗi cung ứng của mình, việc hiểu rõ nơi tập trung các dự trữ đất hiếm trở nên cực kỳ quan trọng. Trong khi năng lực sản xuất và trữ lượng dự trữ không luôn phù hợp — Brazil sở hữu 21 triệu tấn đất hiếm dự trữ nhưng chỉ sản xuất 20 tấn trong năm 2024 — tầm quan trọng chiến lược của các nguồn tài nguyên này còn vượt xa khỏi sản lượng khai thác. Tổng trữ lượng đất hiếm của thế giới là 130 triệu tấn, phân bổ không đều, tạo ra cả điểm yếu và cơ hội cho các quốc gia muốn tăng cường độc lập công nghệ.

Phân bổ Trữ lượng Đất hiếm Toàn cầu

Tám quốc gia chiếm phần lớn trữ lượng đất hiếm toàn cầu. Theo dữ liệu mới nhất của US Geological Survey, các quốc gia này nắm giữ tổng cộng hơn 1 triệu tấn oxit đất hiếm quy đổi. Tuy nhiên, sự phân bố trữ lượng khác xa so với mô hình sản xuất. Sự chênh lệch địa lý này đã thúc đẩy các khoản đầu tư lớn và các chính sách trên các châu lục nhằm phát triển khả năng chế biến nội địa và giảm phụ thuộc vào các nhà cung cấp truyền thống.

Động thái của chuỗi cung ứng đang định hình lại các mối quan hệ quốc tế, đặc biệt khi việc sử dụng xe điện và hạ tầng năng lượng tái tạo tăng tốc. Các quốc gia có trữ lượng lớn nhưng ngành khai thác còn yếu — như Brazil và Việt Nam — trở thành những vùng đất mới cho sự mở rộng các nguyên tố đất hiếm. Trong khi đó, các nhà sản xuất đã có tên tuổi phải đối mặt với áp lực tăng sản lượng, đồng thời phải tuân thủ các quy định về môi trường và duy trì khả năng cạnh tranh về chi phí.

Vị thế Chiếm ưu thế của Trung Quốc trong Trữ lượng và Sản xuất Đất hiếm

Trung Quốc chiếm ưu thế toàn cầu về trữ lượng đất hiếm, nắm giữ 44 triệu tấn theo đánh giá của USGS. Đây chiếm khoảng một phần ba trữ lượng đất hiếm đã được xác nhận trên thế giới. Quan trọng hơn, năng lực sản xuất của Trung Quốc củng cố vị thế thống trị, khai thác 270.000 tấn trong năm 2024 — khoảng 69% sản lượng toàn cầu.

Quyền kiểm soát của quốc gia này vượt ra ngoài khai thác thô. Các chính sách chiến lược từ năm 2012 — khi Trung Quốc thừa nhận trữ lượng giảm — đã bao gồm việc thành lập kho dự trữ thương mại và quốc gia, kiểm soát hoạt động khai thác trái phép, và thiết lập hạn ngạch sản xuất nghiêm ngặt. Các biện pháp này, cùng với các quy định về môi trường đối với các mỏ không đăng ký, đã giúp Trung Quốc quản lý cẩn thận nguồn tài nguyên đất hiếm của mình.

Ảnh hưởng địa chính trị là rõ ràng. Các hạn chế xuất khẩu của Trung Quốc năm 2010 đã gây ra các đợt tăng giá toàn cầu và thúc đẩy các nỗ lực phát triển nguồn cung thay thế. Gần đây nhất, lệnh cấm xuất khẩu công nghệ nam châm đất hiếm vào tháng 12 năm 2023 phản ánh ý định của Trung Quốc trong việc sử dụng chuỗi cung ứng như một vũ khí. Trong khi đó, Trung Quốc ngày càng nhập khẩu đất hiếm nặng từ Myanmar — nơi US Geological Survey không có dữ liệu dự trữ — làm dấy lên lo ngại về thiệt hại môi trường ở các khu vực lân cận.

Brazil và Ấn Độ: Trữ lượng cao, Sản lượng thấp – Khoảng cách Cơ hội

Brazil sở hữu 21 triệu tấn đất hiếm dự trữ, là kho dự trữ lớn thứ hai thế giới. Tuy nhiên, quốc gia này đã sản xuất rất ít đất hiếm trong quá khứ, trở thành một nguồn tài nguyên chưa khai thác hết tiềm năng. Khoảng cách này đang nhanh chóng được thu hẹp. Công ty đất hiếm Serra Verde bắt đầu sản xuất thương mại giai đoạn 1 tại mỏ Pela Ema ở Goiás vào đầu năm 2024. Dự kiến, hoạt động này sẽ đạt 5.000 tấn oxit đất hiếm mỗi năm vào năm 2026, tập trung vào các nguyên tố từ tính quan trọng: neodymium, praseodymium, terbium và dysprosium.

Mỏ Pela Ema là một trong những mỏ đất hiếm dạng đất sét ion lớn nhất thế giới để khai thác đất hiếm. Đặc biệt, đây là hoạt động đất hiếm duy nhất ngoài Trung Quốc có khả năng sản xuất cả bốn nguyên tố từ tính thiết yếu này. Điều này giúp Brazil có khả năng chiếm lĩnh thị trường đáng kể khi nhu cầu đất hiếm toàn cầu tăng cao.

Ấn Độ đứng thứ ba với 6,9 triệu tấn đất hiếm dự trữ, nhưng sản lượng năm 2024 chỉ đạt 2.900 tấn — mức duy trì ổn định trong nhiều năm gần đây. Lợi thế của Ấn Độ nằm ở việc sở hữu gần 35% các mỏ cát và bãi biển chứa khoáng sản đất hiếm, là nguồn chính của các nguyên tố này. Chính phủ Ấn Độ đã đề ra mục tiêu phát triển sản xuất và tinh chế nội địa trong tuyên bố chiến lược tháng 12 năm 2022. Gần đây nhất, vào tháng 10 năm 2024, Trafalgar công bố kế hoạch xây dựng nhà máy tích hợp sản xuất kim loại đất hiếm, hợp kim và nam châm đầu tiên của Ấn Độ, thể hiện ý định nghiêm túc khai thác tiềm năng dự trữ của quốc gia này.

Xây dựng Cơ sở Hạ tầng Sản xuất: Australia, Mỹ và Mở rộng Năng lực

Australia sở hữu 5,7 triệu tấn đất hiếm dự trữ, xếp thứ tư thế giới về sản lượng khai thác năm 2024 là 13.000 tấn. Khai thác đất hiếm tại Australia mới bắt đầu từ năm 2007, nhưng dự kiến sẽ tăng trưởng đáng kể. Lynas Rare Earths vận hành mỏ Mount Weld và nhà máy tinh chế, cùng trung tâm chế biến tại Malaysia, trở thành nhà cung cấp đất hiếm lớn nhất ngoài Trung Quốc. Các mở rộng gần đây tại Mount Weld đang hoàn tất giai đoạn triển khai, với khả năng chế biến sau đó được phát triển tại Fort Worth để sản xuất nam châm đất hiếm từ tinh quặng.

Dự án Yangibana của Hastings Technology Metals là một hướng tăng trưởng quan trọng khác. Với hợp đồng tiêu thụ đã ký với Baotou Sky Rock, dự án này hướng tới sản lượng lên tới 37.000 tấn concentrate đất hiếm mỗi năm, dự kiến giao hàng lần đầu trong quý 4 năm 2026.

Mỹ paradox khi sở hữu sản lượng thứ hai toàn cầu với 45.000 tấn trong năm 2024, nhưng chỉ đứng thứ bảy về trữ lượng với 1,9 triệu tấn. Sự chênh lệch này phản ánh mỏ Mountain Pass của California là nơi khai thác đất hiếm duy nhất còn hoạt động tại quốc gia này. MP Materials đang mở rộng khả năng chế biến để chuyển oxit khai thác thành nam châm đất hiếm hoàn chỉnh. Chính quyền Biden trước đó đã phân bổ 17,5 triệu USD để phát triển công nghệ chế biến đất hiếm sử dụng phụ phẩm than đá thứ cấp làm nguyên liệu, thể hiện nhận thức về các điểm yếu trong chuỗi cung ứng nội địa.

Các Nhà chơi Mới: Nga, Việt Nam và Châu Âu

Trữ lượng đất hiếm của Nga giảm mạnh từ 10 triệu tấn xuống còn 3,8 triệu tấn trong năm trước, dựa trên đánh giá mới của chính phủ và doanh nghiệp. Với sản lượng năm 2024 chỉ đạt 2.500 tấn, các tham vọng của Nga — bao gồm kế hoạch đầu tư 1,5 tỷ USD vào năm 2020 để cạnh tranh với Trung Quốc — đã bị đình trệ do các tình hình địa chính trị.

Tình hình của Việt Nam cũng phản ánh sự phức tạp tương tự. Ước tính trữ lượng giảm mạnh từ 22 triệu tấn xuống còn 3,5 triệu tấn dựa trên dữ liệu cập nhật của các công ty và chính phủ. Sản lượng năm 2024 của Việt Nam chỉ đạt 300 tấn. Mặc dù chính phủ đặt mục tiêu sản xuất 2,02 triệu tấn vào năm 2030, nhưng các vụ bắt giữ sáu lãnh đạo đất hiếm vào tháng 10 năm 2023, trong đó có chủ tịch Vietnam Rare Earth bị cáo buộc làm giả hồ sơ thuế, đã làm gián đoạn đà phát triển.

Greenland sở hữu 1,5 triệu tấn đất hiếm nhưng hiện chưa có hoạt động khai thác. Các dự án Tanbreez và Kvanefjeld là các cơ hội phát triển lớn. Critical Metals đã hoàn tất Giai đoạn 1 mua lại cổ phần kiểm soát tại Tanbreez và bắt đầu khoan thăm dò vào tháng 9 để tinh chỉnh mô hình tài nguyên. Energy Transition Minerals gặp khó khăn trong cấp phép cho dự án Kvanefjeld; giấy phép ban đầu bị thu hồi do lo ngại khai thác uranium, và kế hoạch sửa đổi không bao gồm uranium bị từ chối vào tháng 9 năm 2023. Tính đến tháng 10 năm 2024, các thủ tục pháp lý về kháng cáo vẫn đang chờ xử lý.

Châu Âu đối mặt với thiếu hụt nguồn cung cấp quan trọng. Hiện chưa có mỏ đất hiếm nào hoạt động trên lục địa. Tuy nhiên, LKAB của Thụy Điển đã công bố xác định mỏ Per Geijer vào đầu năm 2023, là trữ lượng đất hiếm lớn nhất châu Âu với hơn 1 triệu tấn oxit quy đổi. Luật Nguyên liệu Tối quan trọng của Liên minh châu Âu thể hiện cam kết phát triển chuỗi cung ứng tự chủ. Các mỏ khác nằm rải rác trong khu vực Vành đai Fennoscandian, bao gồm Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển, chia sẻ các đặc điểm địa chất với các mỏ của Greenland.

Thách thức Môi trường và Chuỗi Cung ứng Định hình Khai thác Đất hiếm

Việc khai thác đất hiếm mang lại những rủi ro môi trường sâu sắc, đặc biệt trong các hoạt động không được kiểm soát. Quặng chứa đất hiếm thường bao gồm thorium và uranium, là các chất phóng xạ cần xử lý cẩn thận để tránh ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt. Các hoạt động khai thác trái phép và không kiểm soát làm gia tăng các nguy cơ này.

Bằng chứng từ miền Nam Trung Quốc và miền Bắc Myanmar cho thấy thiệt hại môi trường thảm khốc. Sau khi Trung Quốc siết chặt quy định khai thác, hoạt động chuyển sang Myanmar. Đến giữa năm 2022, đã có khoảng 2.700 hồ thu thập leach in-situ trái phép nằm rải rác trên các vùng núi, diện tích tương đương Singapore. Các cộng đồng địa phương báo cáo ô nhiễm nguồn nước uống và chết hàng loạt động vật hoang dã. Riêng vùng Ganzhou của Trung Quốc đã xảy ra hơn 100 vụ sạt lở đất do hoạt động khai thác.

Quá trình leach in-situ — dù hiệu quả hơn khai thác lộ thiên truyền thống — làm mất ổn định cấu trúc đá và phá hủy cảnh quan. Các chi phí ngoài này khiến tiêu chuẩn môi trường trở thành yếu tố phân biệt quan trọng giữa các nhà sản xuất, nhưng việc thực thi vẫn còn không đều trên toàn cầu.

Hiểu rõ Về Nguyên tố Đất hiếm: Bối cảnh Cần thiết

Nguyên tố đất hiếm gồm 17 nguyên tố tự nhiên — mười lăm thành viên của chuỗi lanthanide cộng với yttrium và scandium. Ngoài scandium, các nguyên tố này chia thành hai nhóm nặng và nhẹ dựa theo trọng lượng nguyên tử. Các nguyên tố đất hiếm nặng có giá cao hơn nhưng tồn tại với nồng độ thấp hơn. Các nguyên tố đất hiếm nhẹ, dù phổ biến hơn, cũng đóng vai trò quan trọng trong công nghệ hiện đại.

Lithium khác biệt căn bản với các kim loại đất hiếm, thuộc nhóm kim loại kiềm cùng natri và kali. Sự phân biệt này quan trọng vì các cuộc thảo luận về chuỗi cung ứng thường nhầm lẫn các loại vật liệu này.

Sản lượng đất hiếm toàn cầu đạt 390.000 tấn trong năm 2024, tăng từ 376.000 tấn năm 2023, phản ánh quá trình mở rộng năng lực nhanh chóng. Trong thập kỷ qua, sản lượng đã tăng mạnh từ khoảng 100.000 tấn lên hơn 200.000 tấn vào năm 2019, thể hiện xu hướng tăng trưởng liên tục.

Mỏ Bayan Obo ở Nội Mông, do Tập đoàn Thép và Sắt Baotou sở hữu, là nhà máy sản xuất đất hiếm lớn nhất thế giới. Sự thống trị của nó phản ánh cả lợi thế địa chất lẫn các cơ chế hỗ trợ của nhà nước.

Phương pháp Khai thác và Rào cản Kỹ thuật

Nguyên tố đất hiếm được khai thác qua phương pháp khai thác lộ thiên hoặc leach in-situ. Khai thác lộ thiên sử dụng quy trình tách quặng và tinh chế tiêu chuẩn như các khoáng sản khác. Leach in-situ, thường dùng cho uranium, tiêm dung dịch hóa học vào quặng để hòa tan các nguyên tố mục tiêu, sau đó bơm dung dịch chứa vào các hồ thu thập.

Quá trình tách là thách thức kỹ thuật cơ bản. Vì các nguyên tố đất hiếm có hành vi hóa học tương tự nhau, việc tách riêng đòi hỏi các quy trình phức tạp, đắt tiền và mất nhiều thời gian. Phương pháp chiết dung môi là phổ biến nhất, nhưng để đạt độ tinh khiết cao thường phải thực hiện hàng trăm hoặc hàng nghìn chu kỳ chiết, kéo dài thời gian sản xuất đáng kể.

Dù có tên gọi “đất hiếm”, các mỏ đất hiếm có thể rất khó khai thác do nồng độ các nguyên tố nặng thấp hơn so với nhẹ. Các yếu tố công nghệ và địa chất này tạo ra các rào cản bảo vệ các nhà cung cấp đã có vị thế, đồng thời hạn chế các nhà mới gia nhập thị trường.

Triển vọng Tương lai về Trữ lượng Đất hiếm Toàn cầu

Các xu hướng kết hợp của việc thúc đẩy năng lượng sạch, phát triển xe điện và đa dạng hóa địa chính trị đang định hình lại thị trường trữ lượng đất hiếm toàn cầu. Năng lực sản xuất mới của Brazil, cùng với tiềm năng từ trữ lượng đến sản xuất của Ấn Độ, hứa hẹn giảm sự thống trị của Trung Quốc trong thập kỷ tới. Năng lực mở rộng của Australia, do các nhà vận hành lớn dẫn dắt, sẽ củng cố khả năng tiếp cận chuỗi cung ứng quan trọng của phương Tây.

Quy định về môi trường và khả năng chống đứt gãy chuỗi cung ứng đã trở thành các ưu tiên chiến lược. Luật Nguyên liệu Tối quan trọng của Liên minh châu Âu thể hiện cam kết phát triển chuỗi cung ứng tự chủ thông qua các sáng kiến như Luật Nguyên liệu Tối quan trọng. Tương tự, các chính sách của Mỹ nhằm xử lý vật liệu phụ và nguyên liệu thay thế phản ánh nhận thức rằng trữ lượng phong phú không đủ nếu không có cơ sở hạ tầng chế biến phù hợp.

Phân bổ địa lý các trữ lượng đất hiếm trên toàn thế giới sẽ định hình cuộc cạnh tranh công nghệ và quan hệ quốc tế trong thập kỷ tới. Các quốc gia sở hữu cả trữ lượng lớn và khả năng chế biến đã có — như Trung Quốc, Australia, và tiềm năng Brazil — sẽ quyết định khả năng tiếp cận nguồn nguyên liệu đất hiếm cho năng lượng sạch, điện tử cao cấp và ứng dụng quốc phòng. Các khoản đầu tư chiến lược vào các vùng trữ lượng mới nổi sẽ kiểm tra xem trữ lượng có thực sự chuyển thành năng lực sản xuất đáng kể hay không, và liệu các tiêu chuẩn môi trường có thể mở rộng cùng với quy mô mở rộng hay không.