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Dentro la fabbrica texana che sfida i cinesi sui magneti per EV
La fabbrica di magneti alle terre rare di MP Materials è sul punto di fare la storia. Basterà?
Foto di: MP Materials
Di: Suvrat Kothari
Tradotto da: Fabio Gemelli
28 set alle 13:00
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All’interno della fabbrica "Independence" di MP Materials a Fort Worth, in Texas, su un tavolo sono disposti oggetti che ricordano strisce di chewing gum, corn flakes e pepe macinato.
Un’enorme bandiera statunitense pende dal soffitto, mentre dipendenti con tute termiche protettive lavorano accanto ad apparecchiature dove le temperature superano i 1.000 gradi Celsius. Sotto luci bianche intense, una Cadillac Vistiq rossa e lucida brilla con il motore elettrico aperto su un tavolo, rivelando ciò che contiene: magneti in terre rare.
I magneti dei motori elettrici visti da vicino
I magneti sono minuscoli, più o meno delle dimensioni di una piccola caramella Hershey’s. In mano trasmettono una sensazione di robustezza e solidità, con una superficie liscia e bordi netti. Soprattutto, è difficile sopravvalutarne l’importanza. Sono utilizzati in ambiti che vanno dagli armamenti militari e dai caccia ai dispositivi medici, dagli iPhone ai veicoli elettrici.
Il rotore della Cadillac Vistiq con una disposizione dei magneti a V.
Foto di: MP Materials
C’è però un nodo cruciale: la Cina domina la produzione dei magneti in terre rare. Il Paese possiede le maggiori riserve note di terre rare al mondo, pari al 49% dell’offerta globale, secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia. Praticamente tutte le terre rare utilizzate oggi negli Stati Uniti provengono dall’estero, dando a Pechino un potere negoziale enorme nei confronti dei partner commerciali.
Dopo che l’amministrazione Trump ha imposto lo scorso anno dazi estesi sui beni cinesi, la Cina ha reagito con controlli all’export sui magneti in terre rare, costringendo le aziende statunitensi che ne dipendono a cercare in fretta forniture alternative. Ford ha persino sospeso la produzione del SUV Explorer per una settimana perché un fornitore era rimasto senza magneti. Alla fine gli Stati Uniti hanno ceduto alle pressioni cinesi riducendo le percentuali dei dazi, anche se i controlli all’export ridotti da parte della Cina sono ancora in vigore.
Ora lo specialista statunitense delle terre rare MP Materials sta tentando qualcosa che non accadeva da decenni: ricostruire la filiera delle terre rare negli Stati Uniti. L’azienda possiede e gestisce Mountain Pass, nel deserto del Mojave, nel sud della California: secondo la società, si tratta dell’unica miniera e struttura di raffinazione di terre rare dell’emisfero occidentale e della più grande del suo genere al di fuori della Cina.
La miniera di Mountain Pass nella California meridionale, a circa 72 km a ovest di Las Vegas.
Foto di: MP Materials
La fabbrica Independence di Fort Worth trasforma la materia prima proveniente da quella miniera in magneti di qualità automotive per motori elettrici. A sostenere questo sforzo c’è General Motors, che collabora con MP Materials per approvvigionarsi di magneti per veicoli elettrici prodotti a livello nazionale e proteggersi dalle oscillazioni delle politiche commerciali e dal caos dei dazi. È parte della visione di GM per localizzare la filiera dei suoi veicoli elettrici, una missione che appare ogni giorno più urgente.
Perché le auto elettriche hanno bisogno di magneti in terre rare
L’accelerazione estremamente fluida delle auto elettriche, la coppia istantanea e l’elevata efficienza nella conversione dell’energia rispetto ai motori a combustione: tutto questo è strettamente legato alla qualità dei magneti in terre rare utilizzati nei motori di trazione.
I motori a induzione, che non dipendono dalle terre rare, sono diffusi anche nei veicoli elettrici, ma i motori a magneti permanenti hanno una maggiore densità di potenza, erogano più coppia e sono più efficienti nel trasformare l’elettricità in movimento. La maggior parte delle auto elettriche oggi in vendita utilizza motori a magneti permanenti oppure una combinazione di motori a magneti permanenti e a induzione, a seconda del veicolo e della trasmissione. Nei crossover come la Chevy Equinox EV, secondo GM, i motori a induzione servono principalmente come supporto alla trazione integrale, mentre il motore a magneti permanenti è l’unità principale.
Che aspetto hanno i magneti al neodimio-ferro-boro (NdFb) dopo il taglio, il rivestimento e la finitura.
Foto di: MP Materials
Per capire il ruolo dei magneti in terre rare nei veicoli elettrici, è utile scomporre il motore elettrico. Ogni motore comprende due sottoinsiemi fondamentali: un rotore e uno statore. Lo statore ospita le bobine in rame, preleva energia dalla batteria e genera un campo magnetico. Il rotore, che contiene i magneti in terre rare, interagisce con quel campo magnetico: il movimento risultante fa ruotare l’albero e muove le ruote.
Il magnete al centro di tutto questo è il neodimio-ferro-boro, o NdFeB, uno dei 17 elementi delle terre rare e tra i più preziosi perché possiede le proprietà magnetiche più intense. GM ha dichiarato che ogni rotore di grandi dimensioni contiene 192 magneti al neodimio, mentre una versione più piccola del rotore ne utilizza 128.
Lo statore di un motore elettrico
Foto di: MP Materials
È uno dei componenti più piccoli di un’auto elettrica, ma è centrale per rendere la guida così fluida. Poiché la sua produzione è concentrata in larga parte in Cina, è spesso al centro delle guerre commerciali tra le superpotenze mondiali.
Come GM ha scelto MP Materials
La grande maggioranza delle terre rare utilizzate dall’industria automobilistica statunitense proviene dalla Cina, ma il settore sta esplorando gradualmente catene di fornitura alternative. È un cambiamento simile a quello in corso nel comparto delle batterie, dove i costruttori stanno cercando di approvvigionarsi di più celle da impianti locali invece di affidarsi esclusivamente ai fornitori cinesi. Anche la regolamentazione li spinge in questa direzione.
Shilpan Amin, responsabile globale supply chain e acquisti di GM, ha spiegato che la scommessa sui magneti prodotti negli Stati Uniti precede di diversi anni i controlli all’export dello scorso anno. La carenza globale di semiconduttori del 2021 ha spinto GM a individuare i materiali critici della propria filiera più esposti a carenze e tensioni geopolitiche. Tra i principali figuravano batterie agli ioni di litio, magneti in terre rare e chip. Nello stesso anno GM ha firmato un accordo di offtake con MP Materials per acquistare magneti in terre rare dall’impianto Independence, che all’epoca disponeva soltanto di una linea pilota.
“Abbiamo cambiato strategia: comprare dove si produce”, ha detto Amin durante una tavola rotonda con i media nello stabilimento Independence.
Il Global Chief Supply Chain and Procurement Officer di GM Shilpan Amin (a sinistra) con il fondatore e CEO di MP Materials James Litinsky (a destra).
Foto di: MP Materials
MP Materials possiede Mountain Pass, che l’azienda sostiene sia stata nel 2025 la seconda miniera di terre rare più produttiva al mondo, con il 13% della produzione globale. Lo scorso anno MP stava ancora spedendo in Cina decine di migliaia di tonnellate di materia prima estratta dalla miniera per la lavorazione. Ha interrotto questa pratica dopo l’entrata in vigore dei controlli cinesi all’export. (La società mineraria cinese Shenghe Resources detiene una quota di minoranza in MP Materials. Il suo maggiore azionista è il Dipartimento della Guerra degli Stati Uniti, dopo che le due parti hanno siglato lo scorso anno un accordo di fornitura multimiliardario.)
Ora gli Stati Uniti sono sul punto di riportare in patria anche questa capacità di lavorazione. Secondo l’azienda, l’impianto Independence, in sviluppo da cinque anni, è a poche settimane dall’inizio della fornitura a GM di magneti al neodimio interamente prodotti negli Stati Uniti e di qualità automotive. GM ha dichiarato che, in futuro, tutti i suoi veicoli elettrici in Nord America utilizzeranno magneti MP, anche se restano aperte le domande su quanto rapidamente e con quale sostenibilità economica ciò avverrà. GM sta inoltre testando magneti prototipo presso il Pontiac Engineering Center in Michigan. La prima partita di qualità produttiva è attesa entro la fine di quest’anno, ma l’azienda non ha indicato una tempistica precisa per l’arrivo ai clienti dei veicoli elettrici equipaggiati con magneti MP.
Lo stabilimento Independence di MP Materials a Fort Worth, Texas.
Foto di: MP Materials
Amin non ha usato giri di parole quando gli è stato chiesto come si posizionino, in termini di costi, i magneti prodotti negli Stati Uniti rispetto a quelli cinesi. “Oggi hanno un sovrapprezzo”, ha detto. “Essere un produttore startup a bassi volumi comporta inefficienze strutturali”, ha aggiunto. Tuttavia, secondo Amin, ridurre i costi è una questione di aumento della scala produttiva. “Quando le operazioni funzionano con un’elevata saturazione, si scende lungo la curva dei costi e si diventa competitivi. A parità di condizioni, questo supererà qualsiasi altra soluzione al mondo.”
La storia affascinante di Mountain Pass
MP Materials è stata fondata nel 2017, ma la storia della miniera di Mountain Pass risale a molti decenni prima. Fu scoperta nel 1949, su un terreno geologico vecchio di 1,7 miliardi di anni, quando cercatori indipendenti stavano cercando uranio e trovarono invece un ricco giacimento di terre rare.
Tra il 1965 e il 1995, Mountain Pass forniva in realtà la grande maggioranza delle terre rare mondiali, compreso un materiale per i primi televisori che consentiva di ottenere una tonalità rossa, ha spiegato MP Materials. Ciò che oggi gli Stati Uniti cercano di riportare in patria è un settore in cui erano dominanti decenni fa.
“Quando si rinuncia alla manifattura, si rinuncia alla tecnologia”, ha detto Alan Lund, vicepresidente esecutivo della divisione magneti di MP Materials.
La miniera di Mountain Pass
Foto di: MP Materials
Anche alcuni dei principali processi di raffinazione furono inventati negli Stati Uniti. L’estrazione con solvente, il processo utilizzato per separare la materia prima dalle terre rare al suo interno, fu sviluppata a Mountain Pass e successivamente esportata in Cina, secondo i responsabili.
Il magnete al neodimio-ferro-boro arrivò molto più tardi, nel 1982, e le sue origini si intrecciano con General Motors. L’ingegnere giapponese Masato Sagawa e il metallurgista statunitense John Croat lo svilupparono indipendentemente in Giappone e negli Stati Uniti, poi si sorprendettero a vicenda rivelando la stessa scoperta a una conferenza a Pittsburgh nel 1983. All’epoca Croat lavorava nei laboratori di ricerca GM.
È un altro caso sorprendentemente simile di tecnologia critica sviluppata negli Stati Uniti ma poi cresciuta su scala industriale in Cina. Anche la batteria agli ioni di litio ha radici negli Stati Uniti, così come la chimica al litio-ferro-fosfato (LFP) a basso costo utilizzata nelle auto elettriche più accessibili. Oggi la LFP è la chimica dominante in Cina, e i produttori cinesi di batterie realizzano le celle LFP più avanzate al mondo. Gli Stati Uniti stanno cercando di riportare in patria anche la produzione LFP.
L'area di raffinazione e separazione di MP Materials accanto alla miniera Mountain Pass nel deserto del Mojave, California.
Foto di: MP Materials
Nel corso degli anni la proprietà di Mountain Pass è passata più volte di mano, inclusa una breve fase sotto Chevron. MP Materials sostiene che i precedenti proprietari abbiano investito troppo poco nel sito per anni, in un periodo in cui la Cina consolidava il proprio vantaggio nella produzione di terre rare. Quando la miniera si avvicinò al fallimento sotto l’ex proprietario Molycorp, fu messa all’asta e MP Materials la acquistò per 20,5 milioni di dollari.
La società afferma che Mountain Pass ospita uno dei giacimenti più ricchi al mondo di ossido di neodimio e praseodimio, o ossido NdPr, la materia prima chiave per i magneti che finiscono nei motori dei veicoli elettrici, nell’elettronica, nelle apparecchiature per la difesa e in molti altri ambiti.
Come vengono prodotti i magneti
L’ossido NdPr è il materiale grezzo, simile a una polvere, estratto dalla miniera in California. Un impianto di raffinazione in loco separa ciò che deve effettivamente essere trasportato alla fabbrica Independence per la lavorazione. È un processo complesso che richiede competenze approfondite in scienza dei materiali e metallurgia, ha spiegato l’azienda, oltre a una linea produttiva strettamente controllata, perché la qualità del magnete incide direttamente sulle prestazioni e sull’efficienza del motore in cui sarà impiegato.
L’impianto Independence non somiglia a una fabbrica di batterie né a una linea di assemblaggio di veicoli, ma non è meno impressionante. Alcuni passaggi hanno nomi come “diffusione ai bordi di grano” e “decrepitazione con idrogeno”, termini che danno un’idea del livello avanzato della produzione.
Il motore elettrico della Cadillac Vistiq aperto, con statore e rotore esposti. Il rotore è quello che ospita i magneti in terre rare.
Foto di: MP Materials
In parole semplici, la materia prima di ossido NdPr proveniente dalla miniera, simile a terriccio, viene compressa in mattoni metallici. Questi mattoni vengono poi frantumati in pezzi che ricordano corn flakes metallici, trasformati nuovamente in una polvere fine di neodimio-ferro-boro e compressi in blocchi magnetici densi. I blocchi vengono quindi tagliati, sagomati e rivestiti per diventare magneti finiti. In un magnete finito, le terre rare rappresentano soltanto circa il 25-30% del materiale, mentre il resto è semplicemente ferro, ha dichiarato l’azienda. Molti degli strumenti produttivi avanzati presenti nello stabilimento riportavano l’etichetta “prodotto in sicurezza negli Stati Uniti”, anche se i responsabili hanno precisato che alcuni provengono anche da Germania e Italia.
MP Materials prevede di produrre un milione di magneti al giorno nell’impianto da circa 23.000 metri quadrati, dedicato all’accordo di fornitura con GM. Secondo MP Materials, quell’accordo ha aperto la strada ad altri due ordini di grande portata, per un valore complessivo vicino al miliardo di dollari: uno da Apple e uno dal Dipartimento della Guerra degli Stati Uniti per la produzione di armamenti.
L'interno dello stabilimento MP Materials
Foto di: MP Materials
Apple ha promesso 500 milioni di dollari per magneti realizzati con materiali di terre rare riciclati, da produrre in una struttura ampliata nello stesso impianto Independence. Apple ha dichiarato di utilizzare già il 100% di elementi delle terre rare riciclati nei propri dispositivi, ma ora vuole lavorarli anche negli Stati Uniti. Per il DoW, MP Materials sta costruendo a Northlake, in Texas, un nuovo impianto cinque volte più grande di Independence. La struttura, da circa 111.500 metri quadrati, dovrebbe entrare in funzione nel 2028.
“La scorsa primavera la crisi [dei controlli all’export] era estremamente acuta”, ha detto James Litinsky, fondatore e CEO di MP Materials. “Eravamo piuttosto sotto pressione e il mandato del presidente era: ‘risolvete subito il problema dei magneti in terre rare’.”
La strada è ancora lunga
Nonostante lo slancio, i numeri indicano che gli Stati Uniti non sono vicini a raggiungere la Cina in tempi brevi. Malgrado questi sforzi di localizzazione, il Paese, così come gran parte del resto del mondo, dovrebbe restare dipendente dalle terre rare cinesi fino a buona parte del prossimo decennio, secondo la società di ricerca Benchmark Mineral Intelligence.
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Fonte: MP Materials
Entro il 2030, agli Stati Uniti dovrebbe fare capo appena il 5% dell’offerta globale di terre rare, mentre la Cina dovrebbe arrivare all’86%. L’Agenzia Internazionale dell’Energia ha inoltre indicato che gli Stati Uniti sono i più esposti agli shock di fornitura, poiché quasi metà delle riserve note di terre rare è concentrata in Cina.
Il ruolo di MP Materials è concreto, ma sganciarsi dalla Cina su larga scala richiederebbe molto più di una sola azienda e una sola miniera. Per questo il DoW ha siglato accordi multimiliardari anche con altre società del settore, come USA Rare Earth e Vulcan Elements. Servirebbe uno sforzo coordinato per diversi anni per ridurre la dipendenza degli Stati Uniti dalle filiere estere e limitarne l’esposizione agli shock commerciali.
“La vediamo come un impegno di lungo periodo”, ha detto Amin. “Quello che stiamo cercando di fare ora è incoraggiare altri a far crescere questo business”, ha aggiunto.
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