Công nghệ hiện đại đang phụ thuộc vào những vật liệu nào?
Khái niệm tài nguyên chiến lược ngày càng xuất hiện nhiều trong các chính sách công nghiệp của các nền kinh tế lớn.
Liên minh châu Âu hiện phân biệt giữa “critical raw materials” và “strategic raw materials”, trong đó nhóm chiến lược gắn trực tiếp với các lĩnh vực như chuyển đổi số, công nghệ xanh, quốc phòng và hàng không vũ trụ. EU cũng đặt mục tiêu đến năm 2030 nâng năng lực khai thác nội khối lên 10% nhu cầu, chế biến 40% và tái chế 25%.
IEA trong báo cáo Global Critical Minerals Outlook 2026 cũng cho thấy nhu cầu đối với các khoáng sản quan trọng tiếp tục tăng mạnh. Trong kịch bản chính sách hiện tại, nhu cầu tổng thể gần như tăng gấp đôi vào năm 2040; riêng lithium được dự báo tăng hơn ba lần. Nhu cầu nickel, graphite và đất hiếm cũng được dự báo tăng từ 50% đến 90%.
Những con số này cho thấy cuộc đua công nghệ đang kéo theo một cuộc đua khác phía sau: ai có đủ nguyên liệu và năng lực xử lý nguyên liệu để sản xuất công nghệ ở quy mô lớn?
Lithium giữ vai trò trung tâm trong cuộc đua pin
Lithium là một trong những cái tên quen thuộc nhất khi nói về công nghệ năng lượng.
Đây là thành phần quan trọng của nhiều loại pin lithium-ion đang được sử dụng trong smartphone, laptop, xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng.
IEA dự báo nhu cầu lithium sẽ tăng mạnh nhất trong nhóm khoáng sản năng lượng, với mức tăng hơn ba lần vào năm 2040 trong kịch bản chính sách hiện tại.
Sự phát triển của xe điện và hệ thống lưu trữ điện đang khiến lithium trở thành một tài nguyên có giá trị chiến lược. Cùng lúc, các nhà sản xuất cũng tiếp tục nghiên cứu những hóa học pin mới nhằm giảm lượng lithium hoặc thay thế một số vật liệu đắt đỏ.
Đồng trở thành hạ tầng của kỷ nguyên điện hóa
Nếu lithium gắn với pin thì đồng lại xuất hiện ở gần như toàn bộ hệ thống điện.
Đồng được sử dụng trong dây dẫn, động cơ, máy biến áp, lưới điện, thiết bị điện tử và nhiều hệ thống công nghiệp.
IEA cho biết đồng sẽ có mức tăng nhu cầu lớn nhất về khối lượng trong số các khoáng sản được theo dõi, với khoảng 7 triệu tấn nhu cầu bổ sung vào năm 2040. Nguyên nhân đến từ vai trò trung tâm của đồng trong mạng lưới điện và các công nghệ thế hệ mới.
Điều này đặc biệt đáng chú ý khi AI thúc đẩy nhu cầu xây dựng trung tâm dữ liệu, trong khi quá trình điện hóa giao thông và năng lượng tái tạo cũng đòi hỏi mở rộng hệ thống truyền tải.
Nói cách khác, một phần cuộc đua AI và năng lượng sạch cuối cùng vẫn quay về một vấn đề rất vật chất: có đủ kim loại để xây dựng hệ thống điện hay không?
Graphite và nhóm vật liệu cho thế hệ pin mới
Graphite thường ít được nhắc đến hơn lithium nhưng có vai trò quan trọng trong chuỗi cung ứng pin.
Graphite tự nhiên và graphite tổng hợp được sử dụng trong cực âm của nhiều loại pin lithium-ion.
IEA dự báo nhu cầu graphite tiếp tục tăng mạnh đến năm 2040. Tuy nhiên, thách thức không nằm đơn thuần ở lượng tài nguyên dưới lòng đất mà còn ở năng lực xử lý và tinh luyện.
Điều này giải thích vì sao các quốc gia ngày càng quan tâm đến việc xây dựng chuỗi cung ứng từ khai thác, chế biến đến tái chế thay vì chỉ tìm kiếm mỏ mới.
Đất hiếm quyết định sức mạnh của những nam châm nhỏ
Đất hiếm là một nhóm nguyên tố gồm nhiều thành phần khác nhau, trong đó neodymium, praseodymium, dysprosium và terbium đặc biệt quan trọng đối với nam châm hiệu suất cao.
Những nam châm này xuất hiện trong động cơ điện, turbine gió và nhiều thiết bị công nghệ.
Theo European Commission, 100% lượng đất hiếm mà EU sử dụng cho nam châm vĩnh cửu được tinh luyện tại Trung Quốc, cho thấy mức độ tập trung cao của chuỗi cung ứng.
Đây chính là điểm khiến đất hiếm mang ý nghĩa chiến lược vượt xa giá trị của một loại nguyên liệu thông thường.
Một quốc gia có thể sở hữu tài nguyên nhưng nếu thiếu năng lực tách, tinh luyện và chế biến thì vẫn khó kiểm soát toàn bộ chuỗi giá trị.
Gallium và germanium đứng sau những công nghệ rất nhỏ
Trong khi lithium và đồng được sử dụng với khối lượng lớn, gallium và germanium lại thuộc nhóm vật liệu có thị trường nhỏ hơn nhưng vai trò kỹ thuật rất chuyên biệt.
IEA cho biết các ngành công nghệ cao phụ thuộc vào nhiều vật liệu “minor materials” như gallium, germanium, indium, silicon, tantalum, tungsten và tin.
Gallium được sử dụng trong một số linh kiện bán dẫn và công nghệ quang điện; germanium xuất hiện trong các ứng dụng bán dẫn, quang học và hồng ngoại.
USGS xếp gallium và germanium vào nhóm các khoáng sản có chuỗi cung ứng rủi ro cao trong danh sách năm 2025 của Mỹ.
Đây là ví dụ điển hình cho thấy một vật liệu không cần có thị trường khổng lồ vẫn có thể trở thành tài nguyên chiến lược nếu rất khó thay thế trong một công nghệ quan trọng.
Tungsten và những vật liệu cho công nghệ chịu tải cao
Tungsten là một ví dụ khác về vật liệu có giá trị chiến lược nhờ đặc tính vật lý đặc biệt.
Vật liệu này có điểm nóng chảy rất cao và được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, hàng không vũ trụ và quốc phòng.
European Commission liệt kê tungsten trong nhóm nguyên liệu quan trọng đối với lĩnh vực hàng không vũ trụ. USGS cũng đưa tungsten vào nhóm các chuỗi cung ứng có rủi ro cao trong đánh giá năm 2025.
Trong những ngành đòi hỏi vật liệu chịu nhiệt, chịu mài mòn hoặc hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, việc tìm vật liệu thay thế có thể phức tạp hơn nhiều so với việc thay đổi một linh kiện điện tử thông thường.
Cuộc cạnh tranh đang chuyển từ mỏ quặng sang cả chuỗi cung ứng
Một trong những thay đổi đáng chú ý nhất hiện nay là các quốc gia không còn chỉ quan tâm đến trữ lượng tài nguyên.
IEA cảnh báo mức độ tập trung trong khâu tinh luyện vẫn rất cao. Với gallium, graphite, manganese và đất hiếm, quốc gia tinh luyện lớn nhất là Trung Quốc chiếm trên 90% nguồn cung toàn cầu của từng loại trong các chuỗi được IEA phân tích.
Điều đó tạo ra một bài toán phức tạp hơn: từ khai thác → tinh luyện → chế biến → sản xuất linh kiện → tái chế.
Một quốc gia có thể có mỏ nhưng vẫn phụ thuộc vào nước khác ở khâu tinh luyện. Ngược lại, quốc gia kiểm soát công nghệ chế biến có thể giữ vị trí quan trọng dù không sở hữu phần lớn tài nguyên ban đầu.
Tài nguyên chiến lược sẽ định hình công nghệ ra sao?
IEA dự báo nhu cầu các khoáng sản quan trọng tiếp tục tăng mạnh trong những thập kỷ tới, trong khi nguồn cung vẫn đối mặt với rủi ro tập trung, đầu tư và địa chính trị. Báo cáo năm 2026 cũng ghi nhận giá nhiều khoáng sản quan trọng đã phục hồi trong năm 2025 và đầu năm 2026 khi điều kiện cung ứng trở nên chặt chẽ hơn.
Điều này có thể thúc đẩy ba xu hướng lớn.
Đa dạng hóa nguồn cung: các quốc gia tìm kiếm mỏ mới và xây dựng quan hệ với nhiều nhà cung cấp.
Tìm vật liệu thay thế: công nghệ mới có thể giảm phụ thuộc vào những nguyên liệu khan hiếm hoặc có nguồn cung tập trung.
Tăng tái chế: pin cũ, thiết bị điện tử và các sản phẩm công nghệ trở thành nguồn nguyên liệu thứ cấp.
Vì vậy, cuộc đua công nghệ thế hệ mới sẽ không chỉ diễn ra trong phòng thí nghiệm hay nhà máy chip. Nó bắt đầu từ cả những mỏ khoáng sản, nhà máy tinh luyện và hệ thống tái chế nằm phía sau sản phẩm.
Kết luận
Từ lithium trong pin, đồng trong lưới điện, graphite trong cực âm, đất hiếm trong nam châm đến gallium, germanium và tungsten trong các công nghệ chuyên biệt, những vật liệu tưởng như xa lạ đang ngày càng có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phát triển công nghệ.
Điểm quan trọng của cuộc đua này nằm ở khả năng kiểm soát toàn bộ chuỗi giá trị, thay vì đơn thuần sở hữu tài nguyên.
Khi AI, xe điện, năng lượng tái tạo, trung tâm dữ liệu và công nghệ quốc phòng tiếp tục phát triển, những vật liệu có vai trò thiết yếu trong các hệ thống này sẽ ngày càng được nhìn nhận như tài nguyên chiến lược.
Và trong cuộc đua công nghệ thế hệ mới, lợi thế có thể bắt đầu từ một nơi rất khác với nơi người dùng nhìn thấy trên màn hình: nguồn nguyên liệu đứng phía sau chính thiết bị đó.
