Sinusuri ng TSMC ang mga Motor na Walang Rare Earth Habang Naghahanap ang Taiwan ng mga Alternatibo sa Suplay mula China

Malaking panganib sa suplay ang idinudulot ng isang maliit na piyesa ng pabrika

Nagtatanong ang TSMC sa mga supplier ng kagamitan kung maaaring gamitin sa mga sistema ng factory automation nito ang mga motor na walang rare earth. Layunin nitong mabawasan ang pagkalantad sa mga kontrol ng China sa pag-export sa mga planta na gumagawa ng ilan sa mga pinakaabanteng chip sa mundo. Inilarawan ng tatlong ehekutibo sa industriya na nabigyan ng impormasyon tungkol sa mga plano ang sarbey sa mga supplier, ayon sa mga salaysay na inilathala noong Oktubre 22.

Isinasagawa ang pag-aaral habang itinataguyod ng Taiwan ang mas malawak na estratehiya sa mga materyales: lokal na produksiyong katumbas ng kalahati ng inaasahang taunang pangangailangan nito na humigit-kumulang 2,000 tonelada ng rare earth pagsapit ng 2030. Kakailanganin para rito ang produksiyong humigit-kumulang 1,000 tonelada kada taon, kasabay ng pagpapaunlad ng kapasidad sa pagpino, pagreresiklo at pagmamanupaktura upang gawing kapaki-pakinabang na produkto ang hilaw na materyal.

Kagamitan ang agarang ikinababahala ng TSMC. Tumutulong ang mga magnet na gawa sa rare earth sa pagpapaandar ng mga piyesa sa loob ng mga pabrikang lubos na awtomatiko. Maaaring maapektuhan ng kakulangan sa mga espesyalisadong piyesang ito ang produksiyong nagsusuplay sa mga gumagawa ng smartphone, sistema ng artificial intelligence, data center at supply chain ng depensa.

Ayon sa dalawang taong may alam sa mga talakayan, nasa maagang yugto pa ang gawain at wala pang malawakang pagpapakilala ng kagamitang gumagamit ng mga motor na walang rare earth. Pinag-aaralan ng mga supplier kung posible ito, at wala pang inilalabas na iskedyul para sa paggamit ng mga ito.

Dalawang magkaugnay na hakbang ang tugon ng Taiwan. Sinusuri ng TSMC kung maaaring gumamit ng ibang piyesa ang kagamitan, samantalang sinisikap ng pamahalaan at mga mananaliksik na makasiguro ng alternatibong mapagkukunan ng mga materyales na kailangan pa rin ng industriya. Pareho nitong tinutugunan ang supply chain kung saan nangingibabaw ang China.

Bakit mahalaga ang mga motor sa produksiyon ng chip

Ang TSMC, ang pinakamalaking contract chipmaker sa mundo, ay gumagawa ng mga chip para sa ibang kumpanya. Umaasa ang mga pabrika nito sa awtomatikong makinarya, at mga motor ang nagpapaandar sa kagamitang ginagamit sa produksiyon. Malawakang ginagamit ang mga magnet na gawa sa rare earth dahil nagbibigay-daan ang mga ito sa maliliit at episyenteng disenyo ng motor.

Nangangailangan ang China ng mga lisensiya sa pag-export para sa ilang materyales na rare earth, magnet at kaugnay na teknolohiya sa pagproseso. Kaya kailangang isaalang-alang ng mga kumpanyang umaasa sa mga kontroladong produkto ang pagkuha ng pahintulot sa pag-export bilang bahagi ng kanilang mga kasunduan sa suplay.

Ayon sa isang taong may alam sa mga plano ng TSMC, pangamba sa posibleng pagkaantala ng suplay mula China ang nagtulak sa paghahanap ng mga alternatibo. Hindi lamang pagkuha ng hilaw na mineral ang usaping pangkomersiyo: kailangan din ng gumagawa ng chip na makapaghatid ang mga supplier ng kagamitan ng mga espesyalisadong piyesang ginagamit sa mga pabrika nito.

Ipinaliwanag ni Cao Shen, mananaliksik ng ITRI at pinuno ng grupo sa Material and Chemical Research Laboratories ng instituto, na mas kaunting materyales na rare earth ang direktang ginagamit ng industriya ng semiconductor sa Taiwan kumpara sa mga gumagawa ng de-kuryenteng sasakyan at mga industriyang nakasentro sa motor. Kabilang sa gamit nito sa semiconductor ang chemical mechanical polishing, na nagpapakinis ng mga ibabaw habang ginagawa ang produkto, gayundin ang ilang materyales na panangga sa kuryente at kagamitan.

Maaari pa ring maging mahalaga ang pangangailangan sa kaunting materyal kung ginagamit ito sa isang kailangang-kailangang piyesa ng makina. Para sa TSMC, ang praktikal na tanong ay kung makapagbibigay ang mga supplier ng angkop na motor na hindi gaanong nakadepende sa mga kontroladong materyales, habang natutugunan ang mga pangangailangan ng pabrika.

Nangingibabaw ang China sa pagproseso at paggawa ng magnet

Bahagi ng China ang 91% ng produksiyon ng pinong rare earth para sa magnet at 94% ng produksiyon ng sintered permanent magnet noong 2024, ayon sa mga bilang na iniugnay sa International Energy Agency. Proseso ng pagmamanupaktura ang sintering na nagdurugtong sa mga partikulo ng materyal upang maging solidong magnet.

Ipinapakita ng mga bilang na iyon ang konsentrasyon sa dalawang yugto: pagproseso ng rare earth upang maging kapaki-pakinabang na materyales at paggawa ng isang pangunahing uri ng tapos nang magnet. Isang bahagi lamang ng supply chain ang nalulutas ng paghahanap ng deposito ng mineral sa ibang lugar. Kailangan din ng mga tagagawa ang paghihiwalay, pagpino, paggawa ng haluang metal at paggawa ng magnet.

Ayon kay Cao, pangunahing sangkap ang neodymium sa mga permanenteng magnet na gawa sa neodymium, iron at boron, na malawakang ginagamit sa mga episyenteng motor. Maaaring idagdag ang dysprosium para sa mahihirap na kundisyon gaya ng mataas na temperatura, mabibigat na karga o matataas na bilis ng ikot.

Tinutugunan ng sarbey ng TSMC sa mga supplier ang pangangailangan sa mga materyales na ito sa pamamagitan ng disenyo ng kagamitan. Tinutugunan naman ng mga proyekto ng Taiwan sa pagpino at pagreresiklo ang suplay. Maaaring mabawasan ng tagumpay sa alinman sa mga hakbang na ito ang pagkalantad sa panganib, ngunit magkakaiba ang kailangang gawaing pang-inhinyeriya at mga pasyang pangkomersiyo.

Nakarating na sa mga metal at haluang metal ang pananaliksik ng Taiwan

Nakatuon ang pananaliksik ng Industrial Technology Research Institute, o ITRI, sa rare earth na neodymium at dysprosium. Noong Nobyembre 2025, sinabi ng instituto na kaya nitong iproseso ang mga mapagkukunang may humigit-kumulang 5% rare earth upang maging mga oxide at metal na rare earth na may 99.9% kadalisayan.

Sinabi rin ng ITRI na nakabuo ito ng haluang metal na neodymium, iron at boron at sinusubok nito ang mga materyales kasama ng mga lokal na kumpanya at institusyong pang-akademiko. Isang compound na may oxygen ang oxide; nangangailangan pa ng dagdag na pagproseso ang paggawa ng metal at saka haluang metal bago maging mga materyales na ginagamit sa magnet.

Plano ng instituto na simulan ang paglilipat ng teknolohiya sa mga pribadong kumpanya sa 2026. Nangangahulugan ang paglilipat ng teknolohiya na ibinabahagi ang mga pamamaraan ng pananaliksik at kaugnay na kaalaman para sa gamit pang-industriya, upang makapagpaunlad ang mga kumpanya ng produksiyon batay sa gawaing ito.

May mga potensiyal nang kostumer sa industriya ang Taiwan. Gumagawa ang Taigene Metal ng mga magnet na rare earth at ferrite at mayroon itong pabrika sa Taoyuan. Kailangang makapagsuplay ang mga lokal na tagapagpino ng mga komposisyon, pagkakapare-pareho at dami na kailangan ng mga naturang tagagawa.

Sa pahayag tungkol sa kasalukuyang inisyatiba sa rare earth, sinabi ng ITRI na nakikipagtulungan ito sa Department of Industrial Technology ng Ministry of Economic Affairs upang magplano ng isang proyekto. Wala itong ibinigay na iba pang detalye tungkol dito.

Paano magkaugnay ang mga plano sa pananaliksik at produksiyon

Sinabi ni Economics Minister Kung Ming-hsin noong Pebrero na susuportahan ng pamahalaan ang pagpapaunlad ng teknolohiya ng ITRI para sa rare earth, at planong magtayo ng pilot production line sa loob ng tatlong taon. Inilarawan niya ang kapasidad na makasasapat sa tinatayang 50% ng pangangailangan sa loob ng Taiwan.

Hiwalay na nagtakda ang mga opisyal ng layuning makagawa sa bansa pagsapit ng 2030 ng kalahati ng inaasahang taunang pangangailangan na humigit-kumulang 2,000 tonelada. Tungkol sa pagtatayo at pagpapakita ng proseso ng produksiyon ang takdang panahon para sa pilot line; tungkol naman sa daming nais matustusan ng Taiwan ang pambansang target.

Ipinakikita ng pagkakasunod-sunod ng mga hakbang sa pananaliksik at patakaran kung paano umusad ang pagsisikap:

• 2023: Sinimulan ang isang proyektong teknolohiya ng Ministry of Economic Affairs, at nagtatag ito sa una ng mga kagamitan para sa pananaliksik.
• 2024: Lumipat ang proyekto sa espesipikong pananaliksik na nakatuon sa neodymium at dysprosium.
• Nobyembre 2025: Inilarawan ng ITRI ang mga resulta nito sa pagpino at ang mga planong maglipat ng teknolohiya sa 2026.
• Pebrero 2026: Inanunsiyo ni Kung ang suporta sa pilot production line na itatayo sa loob ng tatlong taon.
• Oktubre 22, 2026: Inilarawan sa mga ulat tungkol sa sarbey ng TSMC sa mga supplier ang mga maagang talakayan ukol sa mga motor na walang rare earth.
• 2030: Layunin ng Taiwan na lokal na makagawa ng kalahati ng inaasahang taunang pangangailangan nito sa rare earth.

Kabilang din sa mga prayoridad ng pananaliksik ng instituto ang mga drone, robot at motor ng de-kuryenteng sasakyan. Kailangan din ng mga sektor na ito ang maaasahang materyales para sa magnet, kaya mas malawak na hanay ng mga kostumer ang pagsisilbihan ng lokal na industriya ng pagproseso kaysa sa kagamitan para lamang sa semiconductor.

Kailangan ng tamang materyal sa tamang halaga para sa pagreresiklo

Nagbibigay rin ng ibang mapagkukunan ng rare earth ang kaalaman ng Taiwan sa pagreresiklo. Sa isang pag-aaral noong 2022, gumamit ang mga mananaliksik ng National Cheng Kung University na sina Chen Wei-sheng, Jian Guo-cai at Lee Cheng-han ng mga magnet mula sa itinapong motor ng de-kuryenteng sasakyan na ibinigay ng isang lokal na kompanya sa pagreresiklo.

Tunaw nilang ginawang solusyon ang isang gramo na sample at sinubukan ang piling paghihiwalay ng dysprosium mula sa neodymium at praseodymium. Kabilang sa mga susunod na gawaing tinukoy sa pag-aaral ang pagproseso sa maraming yugto at muling paggamit ng likidong ginagamit sa pagkuha ng mga elemento.

Itinukoy ni Leo Chang, bise presidente ng UWin Nanotech, na pangunahing hadlang ang pagkuha ng angkop na hilaw na materyal at ang ekonomiya ng pagproseso. Komersiyal na pinatatakbo ng kanyang kumpanya ang mga teknolohiya sa pagbawi ng mahahalagang metal, samantalang nasa yugto pa ng pagpapaunlad ang mga aplikasyon nito sa pagreresiklo ng rare earth.

Pabor si Chang na magsimula sa mga basurang mataas ang konsentrasyon at halaga, gaya ng mga permanenteng magnet na nakukuha sa mga produktong tapos na sa kapaki-pakinabang na buhay. Malaki ang maaaring maidagdag sa gastos bago pa magsimula ang pagpino kung kokolektahin at paghiwa-hiwalayin ang halu-halong itinapong elektronikong kagamitan.

Sa isang pag-aaral noong 2026 sa AIChE Journal, ginawan ng modelo nina Chris Laliwala ng Carnegie Mellon University at ng kanyang mga kasamahan ang pagbawi ng materyales mula sa mga itinapong permanenteng magnet. Batay sa mga palagay nito, maaaring kumita sa pagbawi ng mga magnet mula sa de-kuryente at hybrid na sasakyan. Hindi kumikita ang halimbawa ng hard disk drive, na bahagyang dahil kakaunti ang makukuhang angkop na materyal.

Para sa isang tagapagresiklo sa Taiwan, nakasalalay ang katumbas na pasyang pangnegosyo sa dami ng makokolekta sa lugar, gastos sa pag-disassemble at mga mamimili ng mababawi na produkto. Kailangan ng planta ng pagproseso ang tuloy-tuloy na suplay ng materyal, gayundin ng paraan upang makuha ang mahahalagang elemento.

Bahagi ng hamong pang-industriya ang mas malinis na pagproseso

Ginamit ng ITRI ang karanasan nito sa pagreresiklo ng basurang asido at wastewater sa mga industriya ng semiconductor at optoelectronics upang mabawasan ang epekto sa kapaligiran ng pagpino ng rare earth.

Iniulat ng instituto na binawasan ng bagong proseso nito ng humigit-kumulang 50% ang basura, mahigit 40% ang paggamit ng kemikal at humigit-kumulang 20% ang konsumo ng enerhiya. Sa ulat nito noong Nobyembre 2025, itinakda nitong layuning mabawasan ng 30% ang konsumo ng enerhiya pagsapit ng katapusan ng 2026.

Mahalaga ang mga pagbabagong ito sa gastos sa pagpapatakbo gayundin sa pamamahala ng basura. Nakaaapekto sa presyong maiaalok ng tagapagpino ang mga kemikal, enerhiya at paggamot sa basura. Tinukoy ng ITRI bilang malaking hamon sa pagpapaunlad ang pagtitimbang sa pagganap para sa kapaligiran, konsumo ng enerhiya at gastos.

Kakailanganin din sa tuloy-tuloy na produksiyon ang pare-parehong kalidad at sapat na dami. Para sa gumagawa ng magnet, ang mahalagang resulta ay paulit-ulit na paghahatid ng materyal na tumutugma sa mga espesipikasyon nito sa napagkasunduang presyo.

Pinalalawak ng pagkuha sa ibang bansa at pagbili ng pamahalaan ang pagsisikap

Sinabi ni Kung noong Hulyo na planong bumisita ng mga opisyal sa California at Colorado sa sumunod na buwan upang suriin ang mga deposito at alamin kung tumutugma ang mga mapagkukunan sa pangangailangan ng Taiwan. Binanggit din niya ang mga ugnayan sa Australia at Canada. Nasa yugto pa ng pagsusuri sa mga mapagkukunan ang gawain, at kailangan pang isaayos ang paghahatid.

Maaaring dagdagan ng inangkat na materyal ang mga magnet na nakuhang muli, upang makabuo ang Taiwan ng kapasidad sa pagproseso nang hindi lubusang umaasa sa lokal na pangongolekta ng basura. Nakabatay ang magiging halo sa mga elementong makukuha at mga produktong gustong bilhin ng mga kostumer.

Sinabi ni Raymond F. Greene, direktor ng American Institute in Taiwan, ang de facto na embahada ng Washington sa Taipei, noong Hunyo na nakikipagtulungan ang Estados Unidos sa Taiwan at iba pang mga katuwang upang bumuo ng mga alternatibong suplay, palawakin ang kapasidad sa pagproseso at patibayin ang mga supply chain.

Tinalakay rin ng mga opisyal ng U.S. kasama ng ITRI ang pagpapalawak ng mga mapagkukunan ng mahahalagang mineral, ayon sa isang taong nasa isang think tank sa U.S. na may alam sa mga talakayang iyon. Tutugunan ng pakikipagtulungan sa pagproseso ang isa sa mga yugto kung saan napakalaki ng bahagi ng produksiyon ng China.

Nagdaragdag ng hakbang sa pagbili ang Resource Circulation Promotion Act ng Taiwan, na ipinahayag bilang batas noong Hunyo. Inaatasan ng Artikulo 32 ang mga pampublikong tanggapan na unahin ang mga itinalagang produktong at serbisyong pangkapaligiran at pang-ekonomiyang pabilog; itinatakda naman ng mga tuntuning nagpapatupad ang mga kategorya ng produkto at proseso ng pagsusuri.

Maaaring makatulong ang pagbili ng pamahalaan sa paglikha ng pangangailangan para sa mga narekober na materyales. Kakailanganin pa rin ng mga tagagawa ang mga kontrata para sa angkop na produkto, upang maiugnay ang balangkas ng patakaran sa aktuwal na mga order at pamumuhunan.

Kahulugan nito para sa mga pabrika at supplier

Inilalagay ng pagsasaliksik ng TSMC ang isang espesipikong tanong tungkol sa kagamitan kasabay ng mas malawak na mithiin ng Taiwan sa mga materyales. Kailangang suriin ng mga supplier ng kagamitan kung matutugunan ng mga motor na walang rare earth ang mga pangangailangan ng factory automation. Kailangang mag-ayos ang mga tagapagpino at tagapagresiklo ng maaasahang suplay ng materyal, pagproseso para sa industriya at mga kostumer.

Nakikita rin ni Chang ang papel ng mga kompanyang Taiwanese sa pagsusuplay ng kagamitan at serbisyong pang-inhinyeriya para sa mga pasilidad sa pagreresiklo na malapit sa mga pinagmumulan ng itinapong materyal sa ibang bansa. Ganito niya inilarawan ang potensiyal na modelong pangnegosyo:

"Sa ganitong paraan, maaaring maging katuwang ang Taiwan sa teknolohiya at pagproseso sa halip na maging destinasyon lamang ng mga basurang inaangkat," aniya.

Kakailanganin ang mga kasunduan sa suplay, kasabay ng pagbebenta ng kagamitan, upang matiyak na mapupunta sa mga tagagawa sa Taiwan ang produkto mula sa mga pasilidad na iyon. Inuugnay nito ang oportunidad sa ibang bansa sa mga praktikal na pangangailangan ng mga lokal na proyekto: maaasahang input, angkop na produkto at mga mamimiling nakahandang bumili.

Para sa mga kostumer ng chip, ang agarang hakbang ay paunang gawain tungkol sa posibleng alternatibo sa kagamitan. Para sa industriya ng materyales sa Taiwan, ang mga susunod na hakbang ay ang planong paglilipat ng teknolohiya, ang pilot production line at pag-usad tungo sa target na dami pagsapit ng 2030. Magkasama, layunin ng mga pagsisikap na ito na bigyan ang mga pabrika ng mas maraming pagpipilian sa binibiling makinarya at sa mga materyales na ginagamit dito.

Mahahalagang Punto

• Nagsarbey ang TSMC sa mga supplier tungkol sa mga motor na walang rare earth para sa kagamitan ng factory automation.
• Nasa maagang yugto pa ang mga talakayan, at wala pang malawakang pagpapakilala ng kagamitan.
• Bahagi ng China ang 91% ng produksiyon ng pinong rare earth para sa magnet at 94% ng produksiyon ng sintered permanent magnet noong 2024, ayon sa mga bilang ng IEA.
• Iniulat ng ITRI na nakagawa ito ng mga oxide at metal na rare earth na may 99.9% kadalisayan at planong maglipat ng teknolohiya sa 2026.
• Layunin ng Taiwan na lokal na matustusan pagsapit ng 2030 ang humigit-kumulang 1,000 tonelada mula sa inaasahang taunang pangangailangang 2,000 tonelada.
• Tinutugunan ng pagreresiklo, pagkuha ng suplay sa ibang bansa at alternatibong disenyo ng motor ang magkakaibang bahagi ng panganib sa suplay.