Hãng ô tô Nissan cắt giảm 90% đất hiếm trong chế tạo động cơ

Cải tiến kỹ thuật này cho phép nhà sản xuất ô tô Nhật Bản cắt giảm đáng kể sự phụ thuộc vào các loại khoáng sản đất hiếm nhập khẩu từ thị trường Trung Quốc, mở ra một lối đi mới đầy hứa hẹn cho toàn bộ ngành công nghiệp. Thành tựu này đã được hiện thực hóa trên dòng xe điện Leaf thế hệ mới nhất của hãng.

Nissan đang đẩy mạnh phát triển xe điện

Thông qua các điều chỉnh kỹ thuật phức tạp, Nissan đã thành công trong việc giảm thiểu hơn 90% lượng đất hiếm sử dụng trong khối động cơ so với thế hệ Leaf đầu tiên được trình làng vào năm 2010. Mặc dù mẫu xe Leaf mới đã chính thức được mở bán tại thị trường Nhật Bản từ tháng 1, nhưng tỷ lệ cắt giảm đáng kinh ngạc này cho đến nay mới được công bố rộng rãi, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong nỗ lực tự chủ công nghệ lõi.

Công nghệ làm mát đột phá và nỗ lực bảo vệ chuỗi cung ứng cốt lõi của hãng ô tô Nissan

Trọng tâm của cuộc cách mạng kỹ thuật này nằm ở việc tối ưu hóa mức độ sử dụng các nguyên tố đất hiếm nặng. Trong cấu tạo của động cơ xe điện truyền thống, các khoáng chất như dysprosium và terbium đóng vai trò sống còn. Chúng được bổ sung vào nam châm vĩnh cửu nhằm tăng cường khả năng chịu nhiệt, ngăn chặn tình trạng nam châm bị khử từ khi động cơ hoạt động ở cường độ cao và sinh ra lượng nhiệt lớn.

Để giải quyết bài toán này mà không cần dùng đến các nguyên tố đắt đỏ và khan hiếm, Nissan cùng các đối tác đã tập trung thay đổi quy trình phân bổ đất hiếm bên trong hệ thống. Đột phá thực sự đến từ việc hãng đã phát triển thành công công nghệ giảm thiểu lượng nhiệt phát sinh từ chính động cơ xe điện. Khi nhiệt độ hoạt động được kiểm soát ở mức thấp, nhu cầu sử dụng các nguyên tố đất hiếm nặng để tăng sức chịu nhiệt cũng tự động giảm xuống tỷ lệ thuận. Đại diện nhà sản xuất ô tô khẳng định họ đang hướng tới mục tiêu tiếp tục cắt giảm dần việc sử dụng đất hiếm trong tương lai thông qua việc đẩy nhanh các sáng kiến đổi mới công nghệ.

Nỗ lực thoát ly này không đơn thuần là một bài toán tối ưu chi phí, mà là một chiến lược sinh tồn bắt buộc trước những biến động địa chính trị. Chính phủ Trung Quốc đã nhiều lần sử dụng các lệnh hạn chế xuất khẩu khoáng sản đất hiếm như một đòn bẩy gây áp lực kinh tế. Một minh chứng rõ nét cho sự mong manh của chuỗi cung ứng đã diễn ra vào tháng 5 năm 2025, khi hãng xe Suzuki Motor buộc phải đình chỉ toàn bộ dây chuyền sản xuất các dòng xe cỡ nhỏ tại thị trường nội địa.

Nguyên nhân trực tiếp bắt nguồn từ việc Bắc Kinh áp đặt các biện pháp hạn chế xuất khẩu nhằm đáp trả các chính sách thuế quan từ phía Mỹ. Làn sóng thắt chặt tiếp tục lan rộng khi vào tháng 2 vừa qua, một danh sách gồm 20 công ty và tổ chức, trong đó có cả Mitsubishi Heavy Industries Aero Engines, đã bị đưa vào danh sách hạn chế xuất khẩu, cấm cung cấp các sản phẩm có công năng kép. Các chuyên gia phân tích tin rằng đất hiếm và các khoáng sản quan trọng khác chắc chắn nằm trong phạm vi của các lệnh cấm vận này.

Làn sóng "phi đất hiếm" lan rộng và chiến lược phòng thủ toàn cầu

Cuộc khủng hoảng chuỗi cung ứng không chỉ giới hạn trong ngành công nghiệp ô tô điện mà còn đe dọa trực tiếp đến lĩnh vực sản xuất thiết bị gia dụng tiết kiệm năng lượng và đặc biệt là linh kiện điện thoại thông minh. Nắm bắt được tình hình, các tập đoàn công nghệ Nhật Bản vốn có vị thế thống trị trong mảng linh kiện cũng đang ráo riết tham gia vào cuộc đua giảm thiểu sử dụng đất hiếm.

Tập đoàn MinebeaMitsumi là một ví dụ tiêu biểu khi họ đã đạt được thành tựu thiết kế bộ truyền động (actuator) hoàn toàn không sử dụng đất hiếm nặng. Đây là bộ phận cốt lõi đảm nhận các chức năng tinh vi như tự động lấy nét và chống rung quang học bên trong hệ thống camera của điện thoại thông minh.

Nhận thấy trước những khó khăn khôn lường trong việc thu mua nguyên liệu do căng thẳng thương mại kéo dài giữa Mỹ và Trung Quốc, MinebeaMitsumi đã chủ động đẩy nhanh quá trình phát triển các sản phẩm mới. Bài toán hóc búa về việc duy trì hiệu suất hoạt động mà không có sự trợ lực của đất hiếm nặng đã được giải quyết triệt để thông qua việc nâng cấp độ chính xác trong khâu gia công cơ khí.

Kể từ mùa thu năm ngoái, toàn bộ dây chuyền sản xuất bộ truyền động dành cho điện thoại thông minh của hãng đã được chuyển đổi sang thiết kế mới không chứa đất hiếm nặng. Để đáp ứng khối lượng đơn đặt hàng ngày càng tăng, tập đoàn này đang mạnh tay đầu tư hàng tỷ yên (tương đương hàng triệu USD) nhằm thiết lập một hệ thống dây chuyền sản xuất hiện đại tại Philippines.

Những động thái quyết liệt của Nissan hay MinebeaMitsumi chỉ là bức tranh thu nhỏ của một xu hướng đang lan rộng trên quy mô toàn cầu. Các biện pháp giải quyết bài toán phụ thuộc vào đất hiếm đang được chính phủ và các tập đoàn đa quốc gia triển khai đồng bộ.

Ngay tại Mỹ, gã khổng lồ ngành ô tô General Motors cũng đang tích cực tham gia vào một kế hoạch quy mô lớn do chính quyền liên bang khởi xướng nhằm dự trữ chiến lược đất hiếm và các loại khoáng sản quan trọng khác. Sự kết hợp giữa việc dự trữ tài nguyên, đa dạng hóa chuỗi cung ứng và không ngừng đổi mới công nghệ cốt lõi chính là lời giải thiết thực nhất để các nền kinh tế lớn tự bảo vệ mình trước những cú sốc từ thị trường vật liệu chiến lược trong tương lai.