Évaluer le risque d'approvisionnement en matières premières minérales pour le secteur manufacturier américain ☎ garantie entreprise

De la couverture des risques de subis ainsi qu’à causés à des tiers, aux garanties pour couvrir pertes d’exploitation et risques informatiques, les contrats d’assurance, même facultatifs, peuvent s’avérer indispensables.
ll suffit quelquefois d’un incendie ou bien de la livraison d’un produit défaillant pour mettre en péril la vie d’une entreprise… Si, du confiné point de vue juridique, seules plusieurs couvertures sont obligatoires – la confirmation des véhicules, la responsabilité civile et audace uniques de type garantie décennale pour plusieurs secteurs d’activité -, les PME et TPE ont tout intérêt à souscrire des garanties complémentaires. Au-delà du strict minimum – la confirmation des biens, celle des pertes d’exploitation ou la responsabilité civile pro -, plusieurs contrats peuvent se révéler utiles au regard de l’activité de la société (informatique, chimie, transports, activités cycliques…) et aussi faciliter son expansion à l’international. Difficile toutefois de s’y retrouver dans une offre surabondante. Parcours fléché des sept contrats obligatoire à l’entreprise.

1. L’assurance des biens

Première grande catégorie d’assurances pour entreprises: la couverture des risques potentiels extérieurs. Inondation, incendie, vol menacent les locaux, le matériel ainsi qu’à stocks. Contre ces dommages, une maîtrise spécifique doit être souscrite, non obligatoire cependant néanmoins incontournable. “Attention, dans l’hypothèse ou l’entreprise est locataire de ses locaux – bureaux, usine, entrepôt- doit obligatoire souscrire une toupet pour couvrir les dommages liés aux biens immobiliers et sa responsabilité d’occupation. Cette obligation figure dans la loi n°89-462 du 6 juillet 1989”, avertit Damien Palandjian responsable département à la Direction des Services aux Entreprises, chez le courtier en persuasion Verspieren.

En de sinistre, le chef d’affaire fera une déclaration à sa compagnie d’assurances dans un délai licite rappelé par le contrat (de de deux ans à de cinq ans jours, selon risques), même immédiatement pour les événements importants (incendie, catastrophe naturelle, tempête, cambriolage…). Le montant de l’indemnisation dépend alors de les chiffres des biens garantis, c’est pourquoi il ne faut pas oublier de prévenir son assureur lorsque le périmètre des biens à assurer évolue en cours d’année (achat de nouvelles machines, reprise d’un autre site…), ni de vérifier quels sont dommages réellement couverts. Les sociétés qui ont une activité périodique se traduisant en une variation importante des fourniture de produits ont intérêt à faire part ce spécificité à assureur pour s’accomplir en tant que mieux couvertes en cas de dommages. La valeur des accumulation est alors établie sur la base de leur montant annuel le plus important et régularisée en fin d’année.

Dans finis les cas de figure, l’indemnisation existera versée d’ordinaire après présentation des factures correspondant aux réparations nécessaires ou bien à l’achat de nouvelles matériels. En de lourd sinistre, l’assureur peut toutefois verser des acomptes à son client.

Résumé

Les tensions commerciales, le nationalisme des ressources et divers autres facteurs suscitent des inquiétudes quant à la sécurité d'approvisionnement en matières premières minérales non combustibles. Cela est particulièrement vrai pour les biens nécessaires aux technologies nouvelles et émergentes, allant des voitures électriques aux éoliennes. Dans cette analyse, nous utilisons un cadre de modélisation des risques conventionnel pour développer et appliquer une nouvelle méthodologie d'évaluation des risques d'approvisionnement pour le secteur manufacturier américain. Plus précisément, le risque d'approvisionnement est défini comme l'intersection de trois facteurs: la probabilité de rupture d'approvisionnement étranger, la dépendance des producteurs américains à l'égard des réserves de change et la capacité des producteurs américains à résister à une rupture d'approvisionnement. La méthodologie s'applique à 52 biens par décennie, couvrant la période 2007-2016. Les résultats montrent que le plus grand risque d'approvisionnement est posé par un sous-ensemble de 23 produits, dont le cobalt, le niobium, les terres rares et le tungstène. Ces risques d'approvisionnement sont dynamiques et changent les conditions du marché mondial.

INTRODUCTION

Dans le même temps, la croissance démographique, le développement économique et l'accélération du rythme de l'innovation technologique entraînent une augmentation sans précédent de la demande de ressources naturelles. Cela est particulièrement vrai pour les types de minéraux non combustibles, qui sont de plus en plus utilisés dans les technologies émergentes et à faible émission de carbone, y compris les batteries rechargeables au cobalt (1), du tellure dans certaines cellules solaires photovoltaïques à couche mince (2) et des éléments des terres rares dans des aimants permanents (3). Ce sont ces produits minéraux et d'autres qui seront nécessaires en plus grande quantité pour répondre aux besoins et aux désirs d'une population mondiale de plus en plus aisée et croissante (4).

Bien que la demande de produits minéraux continuera de croître, la sécurité de l'approvisionnement n'est pas nécessairement garantie. De nombreuses tendances, notamment la concentration de la fabrication dans plusieurs pays (5), des espèces de minerai en déclin (6e), dispersion en service (7e) et un recyclage limité en fin de vie (8e), soulève des préoccupations quant à la sécurité de l'approvisionnement. Cette préoccupation est aggravée par le fait que de nombreux minéraux utilisés dans les nouvelles technologies sont produits principalement ou uniquement comme sous-produits et peuvent être inélastiques (9e). En outre, la possibilité de substitution est souvent limitée (4, 10e), d'autant plus que les fabricants recherchent des technologies plus petites, plus rapides, plus légères et plus intelligentes, en utilisant chaque produit en fonction de ses caractéristiques qui sont uniquement adaptées à la fonction souhaitée.

Bien que plusieurs des facteurs ci-dessus puissent affecter la disponibilité des ressources minérales à long terme (c'est-à-dire> 10 ans), les récentes tensions commerciales, l'instabilité géopolitique, l'artisanat lié aux conflits et l'exploitation minière à petite échelle (par exemple, (11e)), des grèves de mines constantes (par exemple (12e)), et appelle à la promotion du nationalisme des ressources (par exemple (13e)) a contribué à mettre en évidence les préoccupations à court et à moyen terme (c'est-à-dire 5 à 10 ans), en particulier dans les pays fortement tributaires des importations ()14e). Les préoccupations et l'accès aux ressources naturelles ne sont pas nouveaux. Au moins depuis le début des années 1900, les pays industrialisés se préoccupent de la sécurité des réserves minérales et de l '«indépendance des minéraux» (15e, 16e). Ces préoccupations ont disparu et ont diminué presque tout au long du 20e siècle (par exemple, (17e)). U.S.National Research Council 2008 Rapport (18e), qui a coïncidé avec le rôle croissant de la Chine en tant que fournisseur et consommateur de nombreux produits minéraux, a fait prendre conscience de ces problèmes et préoccupations clés. Cette préoccupation a été réalisée en 2010, lorsque le différend territorial entre la Chine et le Japon a menacé de perturber l'approvisionnement en éléments de terres rares, et a réapparu ces derniers mois alors que les tensions commerciales entre les États-Unis et la Chine s'intensifiaient.

Ces changements ont renouvelé l'intérêt des autorités gouvernementales à évaluer le risque d'approvisionnement (RS) des approvisionnements en minéraux (p. Ex.,19e)), des organisations non gouvernementales (par exemple (20e)), des chercheurs (par exemple (21e)) et les sociétés (par exemple (22e)) qui ont créé leur propre cote de «criticité». Ces évaluations diffèrent par leur objet, leur portée et leur méthodologie (23e, 24e). Certaines personnes se concentrent sur des pays ou des régions spécifiques (par exemple (25)), tandis que d'autres apprécient la situation mondiale (par exemple (26e)). Certains se concentrent sur un problème spécifique (par exemple, les énergies renouvelables (27)), tandis que d'autres n'examinent qu'un ensemble restreint d'éléments ou un seul élément (par exemple,28e)).

Aux États-Unis, les efforts existants et nouveaux pour répondre aux préoccupations concernant les minéraux critiques ont été reconnus et accélérés en 2017. En décembre, lorsque le président a publié le décret exécutif 13817 (29). L'ordonnance a souligné la confiance étrangère des États-Unis comme une vulnérabilité stratégique et a ordonné la publication d'une liste de minéraux critiques, définie comme suit:

«(I) un ou des minéraux non combustibles essentiels à la sécurité économique et nationale des États-Unis, (ii) une chaîne d'approvisionnement vulnérable, et (iii) ayant une fonction clé dans la fabrication d'un produit dont l'absence aurait des conséquences importantes pour notre économie ou notre sécurité nationale. "

Utilisant les travaux du sous-comité national des sciences et technologies des États-Unis (NSTC) sur les chaînes d'approvisionnement minières critiques et stratégiques, le Federal Register 2018 18 mai Une liste des 35 produits et groupes de produits minéraux les plus importants a été publiée (30).

L'analyse présentée ici s'appuie sur les travaux du NSTC et aborde une question très spécifique: quels produits minéraux non combustibles posent le plus grand SR pour le secteur manufacturier américain? Notre analyse se concentre sur le secteur manufacturier américain, car c'est le secteur économique qui est le plus touché par la perturbation de l'approvisionnement en matières premières minérales. Nous utilisons un cadre de modélisation des risques commun pour résoudre ce problème. Plus précisément, le risque est défini comme la confluence de trois facteurs: le danger (c.-à-d. La probabilité d'un événement indésirable d'une certaine gravité), le degré d'exposition audit danger et la vulnérabilité. Du point de vue de l'US Mineral Goods SR, le risque est une perturbation de l'approvisionnement en minéraux étrangers (c'est-à-dire non américains), l'effet de la dépendance du secteur manufacturier américain à l'égard des approvisionnements étrangers et la vulnérabilité de la capacité (ou de son absence) du secteur manufacturier américain. pour résister à une rupture d'approvisionnement. Ce "triangle du risque" (31) – consistant en un danger, une exposition et une vulnérabilité – montre la nécessité de combiner ces facteurs, mais chacun d'eux n'est pas une condition de risque suffisante. Par exemple, le secteur manufacturier américain peut être vulnérable à une rupture d'approvisionnement, mais si la probabilité d'une telle rupture d'approvisionnement est faible, le risque global est faible. De même, si la probabilité d'une rupture d'approvisionnement est élevée mais que le secteur manufacturier américain ne dépend pas des réserves de change ou n'est pas sensible aux ruptures d'approvisionnement, le risque global pour le secteur manufacturier américain serait également faible.

Globalement, l'analyse porte sur 52 matières premières minérales non combustibles (certains biens sont définis à plusieurs étapes de la chaîne d'approvisionnement) et couvre la période 2007-2016. Bien que la couverture du produit et la période sous revue aient été choisies en partie en raison de la disponibilité des données, elles offrent la possibilité d'examiner les tendances et les informations sur un large éventail de produits – des minéraux industriels aux métaux précieux en passant par leurs produits – et sur une période couvrant une variété de marchés. et dynamiques géopolitiques, y compris le 2010 la crise des terres rares.

MATÉRIAUX ET MÉTHODES

SR a été calculé comme la moyenne géométrique de trois indicateurs: potentiel de perturbation (DP), impact sur le commerce (TE) et vulnérabilité économique (EV) (1 équivalent).

SR=(DPTEEV)13

(1)

Ces indicateurs visent à identifier, respectivement, trois dimensions de risque supplémentaires: danger, exposition et vulnérabilité. Pour faciliter la comparaison, chaque indicateur a été normalisé sur une échelle de 0 à 1, des scores plus élevés indiquant un degré de risque plus élevé.

Les sections suivantes expliquent le calcul de chaque indicateur, en donnant des détails sur les sources de données et les hypothèses pour chaque élément du matériel supplémentaire. Il existe huit produits (aluminium, cobalt, cuivre, plomb, nickel, étain, titane et zinc) pour lesquels des données sont disponibles pour plusieurs étapes de la production. Pour ces huit produits, le taux le plus élevé entre les étapes de production au cours d'une année donnée a été utilisé. Cette approche par «goulot d'étranglement» vous permet d'identifier les marchandises qui peuvent rencontrer des problèmes à différents stades de la chaîne d'approvisionnement. Des informations supplémentaires sur l'analyse en plusieurs étapes sont également fournies dans la documentation supplémentaire. Il n'y a pas de données disponibles pour certains produits, à savoir le dysprosium, le néodyme, le praséodyme, le samarium et le tellure, pour permettre une analyse toute l'année.

Dysfonctionnement possible

Une rupture d'approvisionnement peut être causée par une variété de facteurs, y compris ceux causés par la nature (tels que les tremblements de terre) et provoqués par l'homme (tels que les grèves de main-d'œuvre) (32, 33). De plus, les dommages humains peuvent être intentionnels (par exemple, les différends commerciaux) et d'autres sont involontaires ou accidentels (par exemple, les accidents miniers). Cette analyse se concentre sur les ruptures d'approvisionnement d'origine humaine et prend donc en compte la capacité et la volonté du pays producteur à approvisionner les États-Unis. De ce point de vue, la «capacité» comprend des facteurs tels que la stabilité politique du pays producteur, l'infrastructure et la disponibilité de main-d'œuvre qualifiée qui peuvent affecter sa capacité à continuer à fournir des matières premières, tandis que la «volonté» comprend des facteurs tels que le partage du pays commerçant la coopération militaire avec les États-Unis qui pourrait affecter la probabilité de perturber délibérément les approvisionnements américains. Toutes choses étant égales par ailleurs, les approvisionnements concentrés dans plusieurs pays qui sont plus susceptibles de ne pas pouvoir ou ne veulent pas approvisionner les États-Unis sont plus susceptibles de subir une rupture d'approvisionnement que les biens dont la production est fortement répartie entre de nombreux pays. pays désireux et capables de produire. Cette équation calcule le DP pour un produit donné sur une année donnée

DPje,tbrut=c(PSje,t,c2ASIt,cWSIt,c)

(2)où pour l'article je année t, PS est la part de la production mondiale attribuable au pays c, ASI est un indice de capacité d'offre spécifique au pays et WSI est un indice d'offre et de demande spécifique au pays. La quadrature de la partie production imite l'indice Herfindahl-Hirschman (HHI). HHI est une métrique développée pour fournir une mesure de la concentration du marché (34), communément connu pour être utilisé par le ministère américain de la Justice pour évaluer les fusions et acquisitions horizontales. Il a depuis été utilisé dans la plupart des évaluations critiques (23e). Dans la mesure du possible, la production nationale et primaire (c'est-à-dire les déchets post-consommation ou anciens) a été utilisée pour calculer l'ISH. Cependant, pour la plupart des produits au niveau des pays, seules les données sur la production primaire sont disponibles. Les rebuts d'urgence ou «nouveaux» ainsi que les rebuts «d'origine» n'ont pas été inclus dans l'analyse car la quantité nette ne fournit pas de stock supplémentaire. Étant donné que l'analyse a été réalisée dans la perspective d'une rupture de l'approvisionnement aux États-Unis, la production américaine n'a pas été incluse dans les calculs de l'IHH. Le tableau S1 détaille les sources de données de production primaires et secondaires utilisées dans cette analyse.

L'indice de perception des politiques (PPI) du Fraser Institute a été utilisé pour mesurer l'ASI (35). Dans cette analyse, les IPP ont été sélectionnés en comparaison avec d'autres indicateurs au niveau des pays utilisés dans d'autres évaluations de la criticité, tels que les indicateurs de gouvernance mondiale de la Banque mondiale, car ils incluent des facteurs qui sont plus directement liés à la capacité du pays à poursuivre l'exploitation minière. Plus précisément, le PPI fait partie d'une enquête annuelle auprès des dirigeants des mines et du renseignement qui évalue les juridictions en fonction de 15 facteurs politiques différents, y compris la disponibilité de main-d'œuvre qualifiée, l'accès aux infrastructures et à l'électricité, les niveaux de sécurité et de stabilité politique, le régime fiscal et l'incertitude réglementaire et réglementaire. . Les réponses qui décrivent le mieux chaque juridiction sur une échelle de cinq points pour chaque facteur de politique ont été combinées pour produire un score sur une échelle de 100 points. Comme le montre l'équation. 3, scores PPI pour chaque pays c et années t dans cette analyse ont été normalisés en inversant les scores de sorte que des scores plus élevés indiquent un DP plus élevé, et en divisant les scores linéairement jusqu'à un maximum de 1

ASIt,c=100PPIt,c100

(3)

Rappelez-vous, 2016 L'Institut Fraser a révisé sa méthodologie de calcul de l'IPP. Auparavant, l'IPP était calculé en utilisant uniquement les 2 catégories de réponses les plus importantes, tandis que la nouvelle méthodologie couvre les cinq catégories de réponses. Pour éviter que ce changement méthodologique n'affecte les résultats, la nouvelle méthodologie PPI a été appliquée tout au long de l'année, en utilisant des données brutes dans les rapports soumis par l'Institut Fraser. En outre, les scores PPI pour les niveaux infranationaux pour un certain nombre de pays, à savoir le Canada, l'Australie et l'Argentine, ont été agrégés en résumant les scores des juridictions infranationales pour tous.

Trois nouveaux indicateurs ont été développés pour mesurer le WSI: les relations commerciales (TT), les valeurs communes (SV) et la coopération militaire (MC). La base du WSI est que plus les relations (commerciales, idéologiques ou militaires) entre un pays et les États-Unis sont fortes, moins il est probable que ce pays interrompra délibérément l'approvisionnement des fabricants américains. Plus précisément, TT mesure le volume des échanges avec les États-Unis et est mesuré comme le montant monétaire de ses importations et exportations avec les États-Unis par rapport à son produit intérieur brut (PIB) pour l'année en question; SV se réfère à la mesure dans laquelle les valeurs idéologiques d'un pays coïncident avec les valeurs américaines et est mesurée comme la "distance" euclidienne entre le pays en question et les États-Unis, sur la base d'indicateurs des droits politiques et des libertés civiles (processus électoral, pluralisme politique et participation, action gouvernementale, liberté d'expression et de croyance) , Droit d'association et d'organisation, état de droit et autonomie individuelle et droits personnels), quantifiés dans l'indice de la liberté du monde (FIW) (36); et les MC indiquent si le pays a un régime de défense collective valide avec les États-Unis. Détails sur le calcul de chaque indicateur WSI, ainsi que les estimations au niveau des pays pour 2007-2016. Les résultats sont présentés dans le matériel supplémentaire. En général, le WSI a été calculé comme la moyenne de TT et SV, les deux pays "les moins disposés" (c'est-à-dire les pays avec les PDD les plus élevés) ayant un score maximum de 1, et les pays avec une défense collective réduits de 0,1 accord avec les États-Unis (MC) .

Pour obtenir des scores de 0 à 1, les scores bruts de DP (2 équivalents) ont été normalisés sur la base des scores minimum et maximum observés pour tous les produits et toutes les années.

DPje,t=DPje,tbrutDPminDPmaxDPmin

(4)

Notez que les scores ASI et WSI sont disponibles dans de nombreux pays, mais pas dans tous. Pour les pays producteurs sans scores ASI ou WSI, l'indice disponible a été utilisé deux fois (c'est-à-dire que l'indice disponible est divisé par le carré Ek. 2). Il n'y a eu aucun cas dans l'analyse où l'ASI et le WSI n'étaient pas disponibles pour le pays producteur.

Commerce de marchandises

Les producteurs américains, qui sont en mesure de s'approvisionner entièrement auprès de sources nationales, sont largement isolés des perturbations de l'approvisionnement qui se produisent dans d'autres pays. À l'inverse, les fabricants qui doivent s'approvisionner à l'étranger sont complètement confrontés à des ruptures d'approvisionnement à l'étranger. Ainsi, la mesure TE mesure le degré de rupture de l'offre étrangère en calculant le pourcentage des importations nettes américaines de chaque produit en pourcentage de la consommation apparente.

TEje,t=Moije,tEje,t+ΔSje,tACje,t

(5)où pour l'article je année t, Moi et E sont respectivement les volumes d'importation et d'exportation des États-Unis selon les codes commerciaux de la liste tarifaire harmonisée applicables,S sont l'industrie américaine et les ajustements des stocks du gouvernement, et AC est la consommation américaine évidente. AC a été calculé comme suit

ACje,t=PPje,t+SPje,t+Moije,tEje,t+ΔSje,t

(6)où pour l'article je année t, PP et SP sont la production primaire et secondaire (ferraille) aux États-Unis. De nombreux biens analysés utilisent cette méthode pour calculer TE. Pour certains produits, y compris certains des éléments des terres rares, la consommation indiquée (RC) a été utilisée conjointement avec (ou à la place de) la consommation apparente, étant donné les données commerciales spécifiques limitées pour ce produit. Dans ces cas, l'ET a été calculé comme suit

TEje,t=1PPje,t+SPje,t+ΔSje,tRCje,t

(7)

Le tableau S2 fournit des données sur les données de production primaire et secondaire aux États-Unis, les sources de données et les hypothèses, les codes commerciaux et les variations des stocks. Les importations nettes peuvent être négatives si les exportations sont supérieures aux importations (c'est-à-dire que les États-Unis sont un exportateur net). Cependant, l'ET est compris entre 0 et 1 et le résultat des exportations nettes de biens est nul.

Vulnérabilité économique

En raison d'une rupture d'approvisionnement qui augmente le prix des matières premières minérales, les fabricants peuvent effectuer une ou plusieurs des actions suivantes: ils peuvent absorber l'augmentation du prix; réduire leur utilisation grâce à une technologie de production améliorée, une «économie» ou une substitution; sécuriser l'approvisionnement dans le cadre de contrats à long terme ou de stocks stratégiques; ou répercuter tout ou partie de l'augmentation de prix sur leurs clients. Bien que les circonstances varient selon le fabricant et le produit, bon nombre de ces options sont, de par leur nature même, indésirables et comportent souvent des limites et des coûts réels et importants. Par exemple, un changement peut être possible si une technologie alternative est facilement disponible, mais les fabricants demandent souvent des prix plus élevés ou acceptent des fonctionnalités plus faibles (4, 10e, 37). L'engagement dans des contrats à long terme réduit la flexibilité, tandis que le maintien de stocks élevés augmente les coûts et optimise le fonds de roulement. Les fabricants d'énergie commerciale peuvent répercuter les hausses de prix sur leurs clients, mais cela peut réduire la demande à long terme.

Toutes choses étant égales par ailleurs – les fabricants moins rentables sont moins susceptibles de tirer parti de ces opportunités et donc moins capables de résister au choc des prix des produits de base qu'une rupture d'approvisionnement pourrait provoquer par rapport aux fabricants plus rentables. De même, les fabricants qui dépensent cher pour certains produits (soit à cause du prix élevé, soit à cause des volumes élevés requis) sont plus vulnérables que ceux qui dépensent très peu pour ce produit. Ainsi, le rapport des dépenses de l'industrie sur un produit donné à la rentabilité de cette industrie fournit des paramètres utiles pour mesurer la vulnérabilité relative de l'industrie. Résumant les vulnérabilités d'industries spécifiques à travers les industries, évalue des produits spécifiques. Étant donné que toutes les industries n'ont pas la même importance pour l'économie américaine, le poids des industries qui contribuent davantage à l'économie est plus important. Sur la base de ces facteurs, cette équation estime les VE du secteur manufacturier américain pour chaque produit

EVje,tbrut=j(VAt,jPIBtExpireje,t,jOPt,j)

(8)où EXPje,t,j est une industrie jDépenses en biens je année t, OP est le bénéfice d'exploitation de l'industrie et VA est la valeur ajoutée de l'industrie (c'est-à-dire sa contribution au PIB). Le ratio EXP / OP représente la vulnérabilité de chaque industrie et le ratio VA / PIB est une mesure de l'importance économique de cette industrie pour l'économie.

Les États-Unis définissent l'industrie économique par la structure hiérarchique du Système de classification des industries de l'Amérique du Nord (SCIAN) dans le secteur à deux chiffres (p. Ex. Fabrication 31-33), le sous-secteur à trois chiffres (p. Ex. 334 fabrication d'ordinateurs et de produits électroniques), le groupe d'industrie à quatre chiffres (p. Ex. 3341 fabrication d'ordinateurs et de périphériques) et du SCIAN à cinq et six chiffres et industrie nationale (p. Ex. Fabrication 334112 d'unités de stockage informatique), avec plus de chiffres représentant une industrie plus étroitement définie. Dans la mesure du possible, cette analyse a utilisé le niveau applicable le plus détaillé (généralement le SCIAN à six chiffres). Les données sur les conditions économiques propres à l'industrie pour chacune des industries définies par le SCIAN ont été obtenues à partir du recensement économique du US Census Bureau, qui a lieu chaque année et se termine les 2 et 7 (38). Dans l'intervalle, le US Census Bureau fournit des données similaires dans son Annual Product Survey (ASM) (39). Ces enquêtes sont obligatoires et fournissent des statistiques pour toutes les entreprises manufacturières employant un ou plusieurs salariés. Les coûts suivants ont été déduits de la valeur totale de ses expéditions et services reçus pour évaluer la rentabilité (OP) de l'industrie: salaires, avantages sociaux (par exemple, assurance maladie des employés), coûts de matériaux et d'énergie, loyers ou loyers, variations des stocks (y compris produits finis, travaux en cours et matériaux et fournitures) et autres dépenses de fonctionnement.

La multiplication de la quantité totale apparente ou déclarée d'un produit, partiellement liée à une industrie particulière, et le prix unitaire correspondant du produit donne une estimation de l'EXP de ce produit. Dans la plupart des cas, des fractions de consommation (c'est-à-dire la proportion de la demande associée à une utilisation donnée) sont disponibles pour une utilisation spécifique plutôt que spécifiques à l'industrie (par exemple, environ 8% d'aluminium est consommé pour les applications électriques). Ces parts de consommation sont donc liées par application à l'ensemble des secteurs industriels concernés, et les PO et VA des différentes industries sont regroupés. Le tableau S4 fournit des informations détaillées sur les composantes de la demande et les codes SCIAN associés pour chaque programme, et le tableau S1 détaille les prix des biens utilisés.

La figure 1 montre un exemple de calcul EV pour l'aluminium en 2008. Chaque application d'aluminium est liée à une industrie de fabrication distincte du SCIAN ou à un ensemble d'industries (voir le tableau S4). La consommation d'aluminium dans ces programmes est multipliée par le coût annuel moyen de l'aluminium pour calculer l'EXP, et les PO et VA dans les industries connexes sont dérivées des données du recensement économique ou de l'ASM et agrégées par applications, le cas échéant. La figure montre chaque application comme une colonne séparée, le rapport EXP et OP comme la hauteur de chaque colonne sur l'axe vertical, et le rapport VA et BV comme la largeur de chaque colonne sur l'axe horizontal. Les 21 applications identifiées utilisant de l'aluminium sont regroupées dans l'ordre décroissant de leurs ratios EXP et OP. L'aire de chaque colonne (c.-à-d. EXP / OP × VA / GDP) montre l'EV de chaque application (présentée dans une teinte plus foncée indiquant une plus grande vulnérabilité). La somme de tous les domaines d'application sur la figure représente l'EV total de l'aluminium.

Figure 1 Estimation des véhicules électriques en aluminium pour 2008

Chacune des 21 applications d'aluminium est représentée par une colonne distincte, la hauteur représentant le rapport EXP sur OP et la largeur représentant le rapport VA sur BV. La zone de chaque colonne représente la vulnérabilité du programme, tandis que les teintes plus foncées indiquent la plus grande contribution à la vulnérabilité globale de l'aluminium.

Notez que la colonne de l'axe vertical à 100% de hauteur indique que EXP est égal à OP, indiquant que le coût de ce produit particulier (ou ensemble d'industries) pour ce produit particulier était égal au bénéfice d'exploitation de cette industrie. Une autre façon d'interpréter l'axe vertical est que son inverse numérique montre l'augmentation en pourcentage du prix d'un produit qui serait nécessaire pour éliminer les bénéfices de l'industrie pour l'année. Par exemple, un ratio EXP / OP de 50% indique qu'une augmentation de 200% du prix d'un produit (c'est-à-dire le triple du prix de ce produit particulier) pourrait effectivement éliminer les bénéfices de l'année industrielle, tandis qu'un ratio EXP / -OP de 100% indique qu'une augmentation de 100% (c.-à-d. prix des matières premières) éliminerait les bénéfices d’exploitation de l’industrie.

Dans cet exemple d'aluminium, la largeur de la colonne pour les camions légers et légers est grande par rapport aux boîtes métalliques et aux conteneurs alimentaires semi-rigides. En revanche, les colonnes métalliques en étain ont une hauteur nettement plus élevée que les voitures particulières. Cela donne à penser que les industries des voitures particulières contribuent davantage au PIB que les industries des boîtes métalliques, mais l'industrie des boîtes métalliques est beaucoup plus vulnérable aux chocs des prix de l'aluminium car son rapport aluminium / bénéfice d'exploitation est plus élevé que celui des voitures particulières. dans l'industrie automobile. Dans l'ensemble, ces deux programmes contribuent le plus à la vulnérabilité globale de l'aluminium (montrant leurs zones et leur teinte plus foncée), car la contribution des voitures particulières est légèrement plus élevée cette année que les canettes métalliques (2008). En particulier, le nombre de VA sur l'axe horizontal indique que Plus de 6% du PIB américain (soit un peu moins de 917 milliards de dollars) était lié à l'aluminium dans le secteur manufacturier. En comparaison, l'ensemble du secteur manufacturier représentait environ 12% du PIB américain cette année-là.

Les scores EV bruts ont été normalisés de 0 à 1, des scores plus élevés indiquant une plus grande vulnérabilité sur la base des scores minimum et maximum observés pour tous les produits et toutes les années en utilisant l'équation suivante:

EVje,t=ln(EVje,tbrut10e9e)ln(EVmin10e9e)ln(EVmax10e9e)ln(EVmin10e9e)

(9)

RÉSULTATS ET DISCUSSION

Les résultats sont présentés Figure 2 Pour 2016, similaire pour 2007-2015 Les chiffres sont donnés dans le matériel supplémentaire. La figure 2 montre une échelle où l'emplacement de chaque point représente le produit DP (axe horizontal) et EV (axe vertical), sa taille désigne le produit TE et sa teinte indique le produit global SR. La première observation de l'espace bidimensionnel (DP et EV) montre que les marchandises s'étendent du coin supérieur gauche (DP faible, EV élevé) au coin inférieur droit (DP élevé, EV faible). Cette tendance générale est logique étant donné que les produits de base qui sont largement utilisés dans l'économie sont ceux qui sont utilisés par les sociétés depuis des millénaires et qui sont produits par divers pays, alors que les produits minéraux utilisés dans des niches ne sont généralement produits que par une poignée de pays.

Figure 2 Cote SR 2016.

DP (axe horizontal), EV (axe vertical), TE (taille de point) et SR (ombre de point) sont affichés. Certains éléments sont arrondis pour éviter la divulgation des capitaux propres de l'entreprise.

En 3D, lorsque le TE est la troisième dimension, la position est plus complexe et moins intuitive pour le décoder visuellement. L'analyse des grappes hiérarchiques, un mécanisme statistique pour regrouper les objets par leurs similitudes de caractéristiques basées sur la distance euclidienne sur trois indicateurs, est utilisée pour interpréter les résultats et identifier les grappes naturelles (voir le matériel supplémentaire pour plus de détails). Un groupe comprend l'arsenic, l'indium, le strontium et le tellure. Ces biens ont un PD moyen à faible (0,1 à 0,3) et un EV (0,2 à 0,4) mais un TE très élevé (0,9 à 1,0), donc un SR global (de 0,3 à 0,4) est moyen. Ces scores reflètent la diversité relative des pays qui produisent ces biens, la grave pénurie de production nationale et leur utilisation dans un nombre limité de programmes spécialisés.

Un cluster proche avec EVs modérément similaire (0,3 à 0,6), mais surtout inférieur à DP (<0,1) et TE (0,5 à 0,8), est composé de pointes de champ, lithium , mica, rhénium, sélénium et zirconium. La plus grande variété de produits et une quantité considérable de production locale distinguent les produits de ce groupe de ceux de la classification précédente. Ainsi, leur score SR global est inférieur (0,2 à 0,3).

À l'extrémité supérieure de l'échelle EV se trouvent le cuivre, l'or, le minerai de fer, le plomb, le molybdène et le phosphate. Ces biens ont des VÉ très élevés (0,7 à 0,9) mais des PDD faibles (0 à 0,3) et des ET (0 à 0,3) car ils sont largement utilisés dans l'industrie manufacturière américaine. dans de nombreux pays, y compris aux États-Unis. . Les États-Unis sont un exportateur net de certains de ces produits. Ainsi, leur score SR global est également faible (0 à 0,3).

Un autre groupe comprend le béryllium, l'hélium, le magnésium et le tungstène. Ces biens ont un DP moyen (0,4 à 0,6) et un EV (0,5 à 0,7) et sont très faibles (pour l'hélium et le béryllium) ou modérés (tungstène et magnésium) pour TE. Bien que les États-Unis soient le plus grand producteur de béryllium et d'hélium au monde, ce n'est pas le principal producteur de tungstène ou de magnésium (métal). Dans le cas du tungstène, la production américaine est exclusivement secondaire (c'est-à-dire recyclée). Cette différence de TE se traduit par des valeurs SR très différentes pour les deux groupes de produits de ce groupe: magnésium et tungstène autour de 0,5, béryllium et hélium moins de 0,3.

Les biens à PD élevé (0,4-0,7), TE très élevé (0,9-1,0) et EV moyen (0,2-0,5) forment un autre groupe. Les produits de cette grappe, qui comprennent le bismuth, le cérium, le dysprosium, le gallium, le graphite naturel, l'iridium, le lanthane, le néodyme, le praséodyme, le ruthénium, les samaris et l'yttrium, ont généralement le RS total le plus élevé pour cette année particulière (0,5 à 0,6). . Ces articles sont généralement fabriqués dans un ou deux pays (dont les États-Unis ne font pas partie) et ont souvent des programmes de niche ou spécialisés.

Les autres éléments (aluminium, antimoine, barytine, chrome, cobalt, germanium, manganèse, niobium, nickel, palladium, platine, potassium, rhodium, argent, tantale, étain, titane, vanadium et zinc) forment un autre cluster qui a également un fort TE (0,5 à 0,9), mais contrairement au cluster précédent, leur DP est faible (0 à 0,4) et leur EV est élevé (0,5 à 0,9). Leurs scores SR ont un large éventail (0,2 à 0,6), reflétant la diversité des produits de base au sein de ce groupe qui comprend à la fois des produits à volume élevé tels que l'aluminium et des métaux précieux à faible volume tels que le rhodium.

Outre ces six grappes, le cadmium présente des scores exceptionnellement bas dans les trois dimensions. Ces faibles scores reflètent l'utilisation limitée du cadmium par les États-Unis. les fabricants, l'absence d'un seul producteur mondial dominant et la capacité des fournisseurs nationaux à fournir des quantités suffisantes pour la consommation intérieure.

La RS du produit peut changer et change avec la dynamique du marché. La figure 3 présente ces changements pour chacun des indicateurs et la RS globale pour les années 2007-2016. De cette figure, plusieurs tendances intéressantes se dégagent. Dans la FIG. 3A, par exemple, le PDD de plusieurs produits, dont l'aluminium, l'arsenic, le bismuth, le cobalt, le gallium, le germanium, l'hélium, le molybdène, le phosphate, le tantale et le tungstène, a augmenté au cours des années 2007-2016. This is mainly due to an increase in global production concentration. Despite the overall increase in DP, there is also a notable decline in DP in the latter years for several of these commodities. For some commodities, such as molybdenum, this is mainly attributable to a decrease in global production concentration stemming from a decline in production from one or more major producers. For other commodities, such as tantalum, the decline in production concentration is instead due to an increase in production in countries that are not the dominant producers. Increased production diversification is also the reason DP for the rare earth elements decreased in the past few years, as production outside of China ramped up. For most commodities, DP has remained relatively constant or has changed only modestly.

Figure 3 SR by indicator for years 2007–2016.

DP (Un), TE (B), EV (C), and SR (D) scores for all commodities examined for the years 2007–2016 are shown. For each box, the vertical axis represents scores ranging from 0 to 1, while the horizontal axis represents the years 2007–2016. No results are available for tellurium (Te) before 2011 or neodymium (Nd), praseodymium (Pr), samarium (Sm), and dysprosium (Dy) before year 2015, as indicated by “NA” in their box. For some commodities, indicator scores are rounded to avoid disclosing company proprietary data.

As illustrated in Fig. 3B, some commodities have seen sporadic changes in their TE due to the dynamics of domestic production, trade, consumption, and stock releases. However, TE for most commodities has remained relatively or completely constant. Throughout the decade, TE for helium, iron ore, molybdenum, and gold has been 0 (i.e., the United States was a net exporter of these commodities), while TE for 12 other commodities including natural graphite (listed under C), indium, and gallium has been 1 (i.e., the United States was 100% net import reliant for these commodities). There are, however, a few noteworthy trends. For lanthanum and cerium, the decline and subsequent increase in TE reflect the shifting operations of the Mountain Pass mine in California over the decade. The mine has since restarted operations but currently ships the concentrate to China for processing.

As displayed in Fig. 3C, EV for most commodities have also been relatively constant throughout the decade, with some commodities including aluminum, copper, gold, iron ore, lead, and silver having consistently high EV, while others including arsenic, iridium, strontium, and tellurium having consistently low EV. A few exceptions include bismuth, ruthenium, and rhodium for which EV has decreased notably. In each of these cases, EV declined mainly because of a decline in the commodity’s price and (or) a decrease in its consumption. The price spike of rare earths in 2011 and subsequent decline are also evident in the EV peak for lanthanum, cerium, and yttrium.

Some commodities have notable movements in more than one indicator. The movements for several of these commodities are displayed in Fig. 4. For bismuth, the increases and subsequent decreases in DP are driven by the production outside of China, which has fluctuated throughout this period. Decreases in bismuth’s price and its consumption by the U.S. manufacturing sector explain the decreases in its EV. For ruthenium, a notable decline in its price and domestic consumption drove EV significantly lower, while an estimated increase in production concentration in South Africa increased DP modestly. For gallium, DP increased significantly from 2007 to 2014 because of the rapid increase in production in China. In 2016, Chinese production decreased notably because of an effort to reduce excess supply, which has also been driving down the price of low-purity (≤99.99%) gallium. Consumption of gallium by U.S. manufacturers also decreased notably from 2015 to 2016, especially in laser diodes and light-emitting diodes, possibly because of a shift of production of these optoelectronic devices overseas. As a result, both DP and EV for gallium declined significantly in 2016. For the rare earth elements cerium, lanthanum, and yttrium, scores moved in a clockwise direction in the DP and EV space, reaching a peak EV score in 2011 at the height of the rare earth crisis when prices spiked before reaching a peak DP in 2014. The 2016 scores returned to nearly the same position they were at in 2007 (especially in the case of yttrium) as countries outside of China ramped up their production.

Figure 4 Dynamic SR indicators for selected commodities.

DP (horizontal axis), EV (vertical axis), TE (point size), and SR (point shade) for the years 2007–2016 for selected commodities are shown. For some commodities, indicator scores are rounded to avoid disclosing company proprietary data.

The movements of these individual indicators are reflected in the trends of the overall SR in Fig. 3D. Some commodities including aluminum, gallium, germanium, and tantalum have generally increasing SR, while commodities including magnesium, mica, and strontium have generally decreasing SR. Aside from these and a few other notable movements, SR for most commodities has remained relatively consistent such that commodities with generally high SR and those with generally low SR maintained those levels throughout the decade. This is best illustrated in Fig. 5, which displays a heat map for SR (with orange to red shades indicating a greater degree of risk) for all the commodities analyzed over this period. The commodities are listed in descending order based on their average SR across the decade.

Figure 5 Heat map displaying the SR for all commodities examined for years 2007–2016.

Warmer (i.e., orange to red) shades indicate a greater degree of SR. Commodities are listed in descending order of their 2007–2016 average SR and identified by cluster based on a hierarchical cluster analysis. Leading producing countries, based on primary production, are identified, and their share of world production from 2007 to 2016 is displayed in the stacked blue bars. The most vulnerable applications in 2016 are identified, and their contribution and the contribution of all other applications to a commodity’s overall EV are depicted in the stacked teal and dark teal bars, respectively.

A second hierarchical cluster analysis, this time on the 2007–2016 average SR for each commodity (see the Supplementary Materials for details), identifies four clusters as indicated in the first column of Fig. 5. Cluster 1 consists of 23 commodities with the highest SR scores and thus poses the greatest SR to the U.S. manufacturing sector. These commodities include rare earth elements, platinum-group elements, cobalt, tungsten, and tantalum. Figure 5 also identifies the largest producing country (or top 2 countries if the largest producer produced less than half of world production from 2007 to 2016). China is the largest producer for 16 of the 23 commodities identified as having the greatest SR. This is, perhaps, not surprising given China’s increasing role over the past few decades as a major producer of numerous mineral commodities. In addition, 15 of these 23 commodities are produced mainly or solely as by-products. This is aligned with previous criticality assessments (24) and is not unexpected given that by-product commodities typically have highly concentrated production (9e). Moreover, despite differences in methodological approaches and scopes of previous assessments, 21 of the 23 commodities identified in this analysis as having the greatest SR have previously been designated as “critical” in at least 71% of studies in which they were examined (24). Aluminum and titanium are the two exceptions having been identified as critical in only 22 and 26% of previous studies in which they were examined, respectively (24). The reason for this divergence stems primarily from the use of the bottleneck approach in this assessment in which indicator scores for a commodity with data at multiple production stages are derived from the production stage that yields the highest scores. In the case of both aluminum and titanium, different production stages provide higher indicator scores for different indicators. Specifically, the high TE scores for aluminum and titanium are driven by bauxite and titanium mineral concentrate production, respectively, while the high DP and EV scores are driven by aluminum smelter and titanium metal production. This bottleneck approach thus appropriately identifies risks that reside at different supply chain stages that would otherwise be overlooked if examined separately.

The applications that are most vulnerable to a supply disruption for each commodity are also displayed in Fig. 5. Specifically, these applications contributed the most to the overall EV score of that commodity for year 2016. The contributions of the most vulnerable applications and the contributions of all other applications are depicted in the teal and dark teal colors, respectively. Notably, for many commodities, the vulnerability is driven by a single application (e.g., permanent magnets for dysprosium, neodymium, praseodymium, and samarium; catalytic converters for rhodium; and cemented carbides for tungsten), while for others, the vulnerability stems from many different applications (e.g., aluminum).

CONCLUSIONS

For the decade spanning 2007–2016, these results identify a subset of mineral commodities, including rare earth elements, platinum-group elements, cobalt, niobium, tantalum, and tungsten, that pose the greatest SR for the U.S. manufacturing sector. This subset includes commodities that have a high degree of production concentration in countries that may become unable or unwilling to supply to the United States, are mainly imported from other countries, and are consumed in economically important manufacturing industries that may be less able to withstand a price shock that may result from a supply disruption. It is this subset of commodities for which further investigations are necessary.

No set of indicators alone can perfectly capture the complex set of issues that are unique to each commodity and the manufacturing industries that consume it. Moreover, SR is dynamic, increasing and decreasing with changing global market conditions that are specific to each commodity and industry. A commodity with supply that is not at high risk today may become at high risk in the future as production and consumption patterns shift. Nevertheless, the analysis indicates that significant changes in SR over short periods of time are rare, seeming to have occurred for only a few commodities examined in this analysis over the past decade. Moreover, although SR scores can and do change markedly, the subset of commodities with the highest SR has been largely consistent throughout the time period examined. This is noteworthy given that both policies and corporate actions cannot be driven by year-to-year fluctuations.

Once identified as having high SR, it is then important to determine how best to reduce that risk for that commodity. As noted in Introduction, risk arises at the confluence of three factors: hazard, exposure, and vulnerability. The combination of these three factors is necessary, but each alone is insufficient. In turn, reducing the risk of a supply disruption can be achieved by reducing any one of these three factors. As indicated by a recent report from the U.S. Department of Commerce in response to Executive Order 13817 (40), diversifying supply, securing supplies through trade relationships, developing domestic primary and secondary resources and capabilities, using less of a material through improved or alternative manufacturing techniques and recycling, and stockpiling are all means by which the risk can be reduced. The degree to which any one of these strategies can be successful at minimizing the risk to an acceptable level depends on the specific commodity and the industries involved, as well as what is deemed to be an acceptable level of risk.

SUPPLEMENTARY MATERIALS

Supplementary material for this article is available at http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/8/eaay8647/DC1

Supplementary Materials and Methods

Fig. S1. WSI and constituent components by year.

Fig. S2. SR, DP, EV, and TE scores for years 2007–2015.

Fig. S3. Hierarchical cluster analysis based on 2016 DP, EV, and TE scores.

Fig. S4. Hierarchical cluster analysis based on 2007–2016 average SR scores.

Table S1. Description of data for world primary and secondary production and prices for each commodity.

Table S2. Description of data for U.S. apparent consumption calculation by component for each commodity.

Table S3. Estimated elemental content of various steel alloys.

Table S4. Description of applications, associated NAICS codes, and U.S. demand fractions for each commodity.

Table S5. Rare earth oxide distribution (in percent of total) for various world regions.

Table S6. Rare earth oxide distribution (in percent of total) for various regions in China.

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial license, which permits use, distribution, and reproduction in any medium, so long as the resultant use is non for commercial advantage and provided the original work is properly cited.

REFERENCES AND NOTES

  1. T. R. Yager, Y. Soto-Viruet, J. J. Barry, Recent Strikes in South Africa’s Platinum Group Metal Mines: Effects Upon World Platinum Group Metals Supplies (U.S. Geological Survey, 2013).

  2. G. W. Lederer, Resource Nationalism in Indonesia—Effects of the 2014 Mineral Export Ban (U.S. Geological Survey, 2016).

  3. U.S. President’s Materials Policy Commission (The Paley Commission), Resources for Freedom—Foundations for Growth and Security (U.S. Government Printing Office, 1952).

  4. G. A. Roush, Strategic Mineral Supplies (McGraw-Hill, 1939).

  5. E. E. Hughes, S. S. Baum, E. Just, M. D. Levine, Strategic Resources and National Security: An Initial Assessment (Stanford Research Institute, 1975).

  6. National Research Council, Minerals, Critical Minerals, and the U.S. Economy (The National Academies Press, 2008).

  7. Deloitte Sustainability, British Geological Survey, Bureau de Recherches Géologiques et Minières, Netherlands Organisation for Applied Scientific Research, “Study on the review of the list of critical raw materials: Criticality assessments” (European Commission, 2017).

  8. M. Buchert, D. Schüler, D. Bleher, “Critical metals for future sustainable technologies and their recycling potential” (United Nations Environment Programme, United Nations University, 2009).

  9. N. Morley, D. Eatherley, “Material security—Ensuring resource availability for the UK economy” (Oakedene Hollins, C-Tech Innovation Ltd., 2008).

  10. D. Bauer, D. Diamond, J. Li, M. McKittrick, D. Sandalow, P. Telleen, “Critical materials strategy” (U.S. Department of Energy, 2011).

  11. S. M. Fortier, N. T. Nassar, G. W. Lederer, J. Brainard, J. Gambogi, E. A. McCullough, “Draft critical mineral list—Summary of methodology and background information—U.S. Geological Survey technical input document in response to Secretarial Order No. 3359” (U.S. Geological Survey, 2018).

  12. D. Crichton, “The risk triangle”, in Natural Disaster Management, J. Ingleton, Ed. (Tudor Rose, 1999).

  13. O. C. Herfindahl, Concentration in the steel industry, thesis, Columbia University, New York (1950).

  14. A. Stedman, K. P. Green, Fraser Institute Annual Survey of Mining Companies 2017 (Fraser Institute, 2018).

  15. Freedom House, Freedom in the World 2019 (Freedom House, 2018).

  16. U.S. Department of Commerce, A Federal Strategy to Ensure Secure and Reliable Supplies of Critical Minerals (U.S. Department of Commerce, 2019).

Acknowledgments: We would like to thank the specialists at the National Minerals Information Center at the U.S. Geological Survey for input and feedback. All authors are U.S. government employees or contractors for the U.S. government. This work was conducted as part of the authors’ regular duties. No funding was received from sources external to the U.S. government. Author contributions: N.T.N. and S.M.F. conceived the research. N.T.N. designed the research and developed the methodology with input from the other authors. All authors contributed to the analysis. N.T.N. created the figures and wrote the manuscript with input from the other authors. Intérêts concurrents: The authors declare that they have no competing interests. Data and materials availability: All data needed to evaluate the conclusions in the paper are present in the paper, the Supplementary Materials, or the referenced data sources. A full list of references cited in this Supplementary Materials can be found on the following website: https://doi.org/10.5281/zenodo.3595382.

Évaluer le risque d'approvisionnement en matières premières minérales pour le secteur manufacturier américain ☎ garantie entreprise
4.9 (98%) 32 votes