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Aug 21, 2023

MP Materials : quelle réussite

Usine d'aimants permanents MP Materials en construction à Alliance, Fort

Usine d'aimants permanents MP Materials en construction à Alliance, Fort Worth, Texas.

MP Materials construit une nouvelle usine d'aimants permanents à Alliance, dans la grande région de Fort Worth, au Texas. Cela fait partie d'un investissement de 700 millions de dollars pour relocaliser une partie essentielle mais souvent négligée de la chaîne d'approvisionnement des véhicules électriques (VE) - la fabrication d'aimants permanents en terres rares. La Chine est le fournisseur dominant à l'échelle mondiale, contrôlant 87 % du marché mondial des aimants permanents et, grâce à son contrôle de la majeure partie de la production mondiale de terres rares, elle est également le producteur à faible coût. Pourtant, MP Materials construit une chaîne d'approvisionnement entièrement nationale aux États-Unis face à ces défis. Il y a six parties de sa stratégie qui méritent d'être examinées de plus près, car elles pourraient servir de modèle à d'autres qui tentent de relocaliser la production de produits stratégiquement importants.

Une grande partie des préoccupations concernant la sécurité des chaînes d'approvisionnement des véhicules électriques s'est centrée sur le lithium, l'ingrédient métallique clé des batteries à haute capacité. Les aimants permanents ont reçu moins d'attention, mais ils méritent un examen plus approfondi. Ils jouent un rôle essentiel dans les moteurs compacts et efficaces comme ceux requis pour les véhicules électriques, les générateurs utilisés dans les éoliennes et une vaste gamme de produits allant des disques durs informatiques aux moteurs utilisés de manière omniprésente dans à peu près tout ce qui transforme l'électricité en mouvement. Cela fait également des aimants permanents un composant essentiel dans la plupart des systèmes aérospatiaux et de défense. Le Pentagone a récemment interrompu les livraisons d'avions de combat multirôle Lockheed Martin F-35 Lighting II (également assemblés à Fort Worth) parce que la turbomachine fabriquée par Honeywell (qui fait partie de l'alterno-démarreur) avait des matériaux magnétiques provenant de Chine. Les aimants permanents les plus puissants sont fabriqués à partir d'un alliage de néodyme (Nd), de fer (Fe) et de bore (B) sous la forme Nd2Fe14B. Pour ceux d'entre vous qui ne sont pas chimistes, cela signifie deux parties de l'élément de terre rare néodyme, 14 parties de fer et une partie de bore. Comme indiqué précédemment, les terres rares sont une famille d'éléments dont la plupart des gens n'ont jamais entendu parler, mais elles jouent un rôle essentiel dans de nombreuses technologies modernes. Les aimants en néodyme sont fabriqués soit avec un processus de frittage, soit avec un processus de collage. General Motors GM était l'un des inventeurs originaux de ce type d'aimant en 1984.

Une vue de la mine MP Materials et du site de traitement du minerai à Mountain Pass, en Californie.

MP Materials contrôle l'une des premières sources mondiales de minerais de terres rares - la mine Mountain Pass en Californie à 80 km au sud-ouest de Las Vegas, Nevada. Pendant des décennies, elle a été la plus importante source de terres rares au monde. C'est aussi la seule source commerciale de minerai développée dans l'hémisphère occidental. Historiquement, la société a vendu le minerai extrait à Shenghe Resources à Singapour (qui avait investi de l'argent dans la société) qui à son tour l'a vendu à des transformateurs et à des fabricants d'aimants en Chine. Avec la demande croissante de véhicules électriques et d'éoliennes, il était tout à fait logique de s'intégrer verticalement dans la fabrication d'aimants, en supposant que vous pouviez trouver des personnes qui savaient comment les fabriquer (et l'entreprise m'assure que c'est le cas). Comparé à la ruée que nous voyons parmi les fabricants de batteries essayant de sécuriser les approvisionnements en lithium, MP Materials a déjà un verrou sur l'approvisionnement de l'ingrédient le plus critique. C'est un énorme avantage.

L'ancien propriétaire de la mine Mountain Pass, Molycorp, Inc., avait investi plus de 1,7 milliard de dollars entre 2011 et 2014, principalement dans la construction d'installations de traitement et de séparation, mais aussi dans la mise en œuvre d'un flux de processus qui utilisait beaucoup de produits chimiques pour extraire le rare -terres. Molycorp a fait faillite et MP Materials a pu acquérir la mine et les installations de traitement en 2017 pour 20,5 millions de dollars. L'acquisition d'actifs à des conditions favorables est toujours un gros plus, car cela signifie que vous avez moins de capital immobilisé (dans ce cas, BEAUCOUP moins).

Une fois le minerai extrait de la mine, il doit être traité pour extraire les métaux des terres rares, généralement sous forme d'oxydes, de toutes les autres choses que vous ne voulez pas (appelées "gangue"). La mine Mountain Pass contient un minéral appelé bastnasite, et la première étape consiste à écraser les roches extraites et à les broyer en une boue broyée. La boue passe ensuite à une étape de flottation par mousse où la bastnasite flotte tandis que la gangue est emportée pour produire un concentré minéral. MP Materials a optimisé un procédé qui permet de recycler 95 % de l'eau utilisée pour la flottation et la gestion des résidus. Par rapport à la société précédente, MP Materials a été en mesure de produire plus de 3,2 fois le volume de concentré en utilisant les mêmes biens d'équipement. Cela signifie que leurs coûts par tonne d'oxyde de terres rares ont considérablement diminué.

Une vue depuis Utility Hill de la zone Calciner de la mine MP Materials et du site de traitement du minerai à ... [+] Mountain Pass, Californie.

Dans l'étape suivante, passant de la production de concentré à la séparation des oxydes de terres rares individuels, MP a mis en œuvre un nouveau schéma d'extraction chimique pour réduire les coûts et l'empreinte environnementale associée. Les propriétaires précédents n'avaient pas optimisé le procédé pour maximiser la production de Nd et de Praséodyme (Pr), qui sont essentiels aux aimants. Au lieu de cela, ils ont mis en œuvre un processus complexe qui a maximisé la production de toutes les terres rares, y compris des éléments abondants mais de faible valeur qui ne sont pas essentiels aux aimants comme le cérium (Ce) et le lanthane (La). Pour optimiser leurs installations de traitement afin de maximiser la production de Nd et de Pr, MP Materials a réintroduit un circuit de torréfaction, qui permet l'élimination du cérium de faible valeur au début du processus de raffinage et réduit considérablement l'énergie, les produits chimiques de traitement et les eaux usées nécessaires pour produire des -valeur NdPr. C'est ce matériau que MP Materials envisage de transformer en aimants dans sa nouvelle usine de Fort Worth.

Les investisseurs sont toujours nerveux à propos des grandes opérations de production qui nécessitent de gros investissements en capital. Comment vais-je rentabiliser mon investissement ? Qui va acheter ce que nous produisons ? Une solution consiste à conclure un « accord d'enlèvement », ce qui signifie passer un contrat avec un client pour acheter la production. MP Materials a signé avec General Motors (GM) pour acheter des matériaux de terres rares, des alliages et des aimants finis pour les moteurs électriques qu'il utilisera dans les GMC Hummer, Cadillac LYRIQ, Chevrolet Silverado et d'autres modèles de véhicules électriques qui utiliseront ses plates-formes de véhicules Ultium , avec une rampe de production progressive commençant plus tard cette année.

Les accords de prélèvement sont assez courants pour de nombreux projets d'énergie verte, car ils offrent une certaine certitude quant à la demande pour les investissements qui mettent beaucoup de temps à générer un retour. De nombreux projets d'énergie éolienne ne démarrent pas avec la construction jusqu'à ce qu'un accord de prélèvement soit signé. Une autre possibilité est un investissement direct dans un projet : GM a investi 650 millions de dollars dans Lithium Americas Corporation pour l'aider à développer la mine Thacker Pass dans le comté de Humboldt, au Nevada.

L'une des forces qui font vraiment fonctionner tout ce projet sont les subventions pour la production de minéraux critiques en vertu de l'article 45X de la loi sur la réduction de l'inflation (IRA). Cette disposition prévoit un crédit d'impôt de 10 % pour la production de terres rares à Mountain Pass et d'autres installations de production de minéraux critiques à travers l'Amérique. Mais Matt Sloustcher, responsable des affaires gouvernementales chez MP Materials, a souligné que "dans 117 000 mots de la loi sur la réduction de l'inflation, le mot aimant n'a pas été imprimé une seule fois". Pour combler cette lacune, des membres du Congrès ont récemment introduit une législation prévoyant un crédit de production pour la fabrication d'aimants permanents. Bien sûr, toutes les subventions finiront par prendre fin, et entre-temps, MP Materials peut prendre de l'ampleur et réduire la courbe d'apprentissage des coûts. C'est exactement ce que les fabricants chinois de VE ont fait, donc ce n'est pas un mauvais modèle.

MP Materials a choisi Fort Worth parce que la ville le voulait. "Nous avons reconnu l'importance de ces aimants en ce qui concerne les infrastructures nationales, et à quel point ils sont importants pour garantir que le Texas et les États-Unis aient un accès direct à ces types de technologies", a expliqué Robert Sturns, directeur du développement économique de la ville de Fort. Valeur. "Nous voulions faire tout ce que nous pouvions pour aider et faire en sorte que Fort Worth puisse en faire partie." Cela comprenait un abattement fiscal de sept ans, un espace dans Alliance qui était autorisé pour l'industrie lourde, ce qui signifiait que MP Materials était en mesure d'obtenir rapidement des permis pour lancer la construction. La vitesse d'autorisation est un domaine où les États-Unis souffrent beaucoup par rapport à l'étranger.

La disponibilité de la main-d'œuvre est également essentielle. Le département de science et d'ingénierie des matériaux de Texas A&M se développe rapidement et sera bientôt l'un des plus grands départements de science des matériaux du pays. Localement, l'Université du Texas à Arlington est fortement engagée dans la formation d'ingénieurs de la prochaine génération, et le Tarrant County College aide à enseigner les compétences que MP Materials recherche chez les nouveaux employés.

Le plan de fabrication national de MP Material est un excellent exemple de ce à quoi pourrait ressembler une stratégie de relocalisation. Espérons que ça marche.