90% rare earth refining in China's hands, US humanoid robots face hardware bottleneck in mass production

Tác giả: Serenity

Dịch bởi: Deep潮 TechFlow

Deep潮 giới thiệu: Tất cả các cuộc thảo luận về cuộc cách mạng robot đều tập trung vào AI và phần mềm, nhưng dòng tweet này chỉ ra một rủi ro cấu trúc mang tính nền tảng hơn: Trung Quốc kiểm soát 70% hoạt động khai thác đất hiếm, 85-90% năng lực tinh chế và phân tách, hơn 90% sản xuất nam châm đất hiếm. Các khớp nối và bộ truyền động của các robot hình người như Optimus hoàn toàn phụ thuộc vào các nhà cung cấp Trung Quốc hoặc Nhật Bản, trong khi Mỹ chỉ giữ lại “bộ não”. Tác giả sử dụng danh sách vật liệu cụ thể và dự báo nhu cầu của Morgan Stanley để định lượng tác động của giới hạn này đối với lượng dự trữ đất hiếm trong kỷ nguyên 1 tỷ robot hình người.

Toàn văn như sau:

Mỹ đang thua trong cuộc đua robot và robot hình người với Trung Quốc.

Phần mềm và AI chỉ là một nửa chiến trường.

Trung Quốc nắm giữ một nút tắt trong chuỗi cung ứng phần cứng robot của Mỹ, nguyên nhân là: Mỹ không thể sản xuất hàng loạt các vật liệu cần thiết cho robot hình người với chi phí hợp lý.

Ngay khi Trung Quốc nhấn nút tắt này, toàn bộ quá trình xây dựng robot của Mỹ sẽ chậm lại — vì Trung Quốc kiểm soát chủ đạo “thân thể” (bộ truyền động, bộ giảm tốc, luyện kim) cũng như nguyên liệu thô cần thiết để sản xuất robot hình người.

Do đó, các công ty robot của Mỹ đã ký hợp đồng với các nhà sản xuất Trung Quốc để mua tất cả các linh kiện của robot hình người, nhằm lắp ráp các sản phẩm như Optimus với chi phí đủ thấp. Tuy nhiên, họ cố gắng giữ “bộ não” lại ở Mỹ.

Xem tất cả các nhà cung cấp truyền động/điều khiển hàng đầu cho robot, không có ai đến từ Mỹ:

Leaderdrive (Trung Quốc): Bộ giảm tốc harmonic

Harmonic Drive (Nhật Bản): Bộ giảm tốc harmonic

Nabtesco (Nhật Bản): Bộ giảm tốc RV

Sanhua Intelligent (Trung Quốc): Bộ truyền động tuyến tính tích hợp

Shuanghuan Transmission (Trung Quốc): Bộ giảm tốc RV / bánh răng

Shenzhen Inovance Technology (Trung Quốc): Hệ thống servo / trục vít bi

Có một lý do cốt lõi đằng sau điều này:

Trung Quốc hiện kiểm soát gần 70% hoạt động khai thác đất hiếm toàn cầu, quan trọng hơn, nắm giữ 85-90% năng lực tinh chế và phân tách toàn cầu, cùng hơn 90% sản xuất nam châm đất hiếm thành phẩm.

Vì vậy, mối đe dọa lớn nhất là: các hạn chế xuất khẩu của Trung Quốc tạo ra một giới hạn cấu trúc đối với các dự án robot của Mỹ.

Bắc Kinh đã thể hiện ý định sử dụng độc quyền này như một vũ khí, Nhật Bản cũng từng trải qua tình huống tương tự.

Để phá vỡ sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng robot và Optimus, đảm bảo cuộc cách mạng robot có thể tiếp tục phát triển trong nước, các nguồn vốn phương Tây cần chảy vào các công ty đang xây dựng lại hệ sinh thái đất hiếm, bao gồm:

Khai thác thượng nguồn

Phân tách / kim loại hóa trung gian

Sản xuất nam châm ở hạ nguồn

Nếu đến năm 2050, số lượng robot hình người toàn cầu đạt 1 tỷ chiếc — theo mô hình của Morgan Stanley là kịch bản chuẩn — sẽ cần khoảng 400.000 tấn neodymium, 80.000 tấn dysprosium và 16.000 tấn terbium. Điều này tương đương với việc tiêu thụ 15% trữ lượng neodymium đã biết trên toàn cầu, 25% trữ lượng dysprosium và 30% trữ lượng terbium, tạo ra một cú sốc về cầu.

Tóm lại: Trung Quốc kiểm soát chuỗi cung ứng phần cứng robot của Mỹ.

Hiện tại, Mỹ cần đầu tư mạnh mẽ để đảm bảo chuỗi cung ứng của chính mình, nhằm chiến thắng trong cuộc đua robot với Trung Quốc.

Chìa khóa nằm ở đất hiếm, vì đây là điều kiện tiên quyết để sản xuất phần cứng robot hình người với mức giá cạnh tranh.

Dưới đây là các lĩnh vực chính mà chính phủ Mỹ cần tập trung:

1. Kim loại nam châm (dùng cho động cơ mô-men không khung)

Neodymium (Nd) và Praseodymium (Pr): Những “đất hiếm nhẹ” là thành phần cốt lõi của nam châm NdFeB

Dysprosium (Dy) và Terbium (Tb): Các nguyên tố đất hiếm hợp kim vào nam châm

Samarium (Sm) và Cobalt (Co): Dùng để sản xuất nam châm SmCo

Boron (B) và Sắt (Fe): Khoáng sản ổn định quan trọng, chiếm khoảng 1% trọng lượng của nam châm NdFeB

2. Luyện kim cấu trúc (dùng cho bộ giảm tốc harmonic và trục vít bánh răng hành tinh)

Titan (Ti), Vanadium (V) và Molybden (Mo): Răng bánh răng trong bộ giảm tốc harmonic và trục vít bánh răng hành tinh

Niobium (Nb), Crom (Cr), Nickel (Ni) và Mangan (Mn): Các nguyên tố vi hợp kim chính trong thép cấu trúc, giúp tăng độ dẻo, chống ăn mòn và giảm trọng lượng khớp của robot đáng kể

Cerium (Ce) và Lanthanum (La): Ngăn ngừa sớm hỏng hóc của bánh răng robot

3. Công suất tính toán, cảm biến và nguồn điện (bộ não, mắt và pin)

Gallium (Ga) và Germanium (Ge): Không thể thiếu trong các bán dẫn tiên tiến, hệ thống LiDAR và chip truyền thông tần số cao

Lithium (Li), Graphite © và Đồng (Cu): Mỗi robot hình người kích cỡ đầy đủ cần khoảng 2 kg lithium, 3 kg graphite và lên tới 6,5 kg đồng

Danh sách các công ty then chốt

Dưới đây là các công ty quan trọng nhất của Mỹ để đảm bảo các khả năng trên:

1. Kim loại nam châm (Nd, Pr, Dy, Tb, Sm, Gd):

$UUUU, $MP, $ALOY, $USAR, $LYSDY (Lynas Rare Earths), $NEO (Toronto Stock Exchange), $ILU, $ARU (ASX)

2. Luyện kim cấu trúc (Niobium, Vanadium, Titan, Beryllium):

$ATI, $CRS, $FCX, $NB, $MTRN, $LGO

3. Công suất tính toán, cảm biến và nguồn điện (Ga, Ge, graphite, kim loại pin):

$BMM, $VNP, $TECK, $ALB, $EAF, $ALTM, $SYR, $FCX, $AW1 (ASX)

Lấy ví dụ về khớp nối robot, là một động cơ vĩnh chiều nam châm, cần có chuỗi cung ứng chế biến neodymium:

1. Neo Performance Materials (Toronto Stock Exchange: NEO)

2. $MP

3. $UUUU — chế biến quặng khoáng độc lập thành oxit NdPr

Chính phủ Mỹ cần từng bước rà soát danh sách vật liệu (BOM) của từng chuỗi cung ứng robot, rồi đầu tư mạnh mẽ để đảm bảo năng lực chế biến nguyên liệu.

Hiện tại, hệ truyền động cần thiết cho robot hình người, cùng cơ sở hạ tầng toàn cầu để sản xuất các linh kiện này, đều tập trung cao độ tại Trung Quốc.

Mỹ đang cực kỳ dễ tổn thương trong chuỗi cung ứng thực thể của robot, việc đảm bảo năng lực kim loại và gia công trung gian trong nước là điều then chốt để cạnh tranh với Trung Quốc.

Ngày hôm nay, Mỹ cần tăng cường đầu tư vào chuỗi cung ứng vật liệu then chốt để duy trì vị thế dẫn đầu lâu dài trong ngành robot.