РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАК ТРИГГЕР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ: ГЛОБАЛЬНЫЙ ОТВЕТ НА ТОРГОВЫЕ ШОКИ

Изображение: VecMes/Freepik

Применение инструментов торговой и промышленной политики в целях поддержки национальной экономики зачастую приводит к непредвиденным последствиям — в частности, к ускорению технологического прогресса в других странах. В данном обзоре THE TENGE представлены ключевые результаты исследования Лауры Альфаро, Харальда Фадингера, Яна Шимика и Геде Вирананды, посвящённого влиянию экспортных ограничений на рынок редкоземельных элементов (РЗЭ). Эти стратегически важные материалы необходимы для производства батарей, лазеров, постоянных магнитов, катализаторов и других компонентов высокотехнологичной продукции.

Редкоземельные элементы характеризуются высокой концентрацией производства, ограниченной эластичностью предложения и крайне низкой технологической заменяемостью. Такая структура делает их особо уязвимыми с точки зрения геополитических рисков и стабильности промышленных цепочек поставок.

Историческим поворотным моментом стало введение Китаем экспортных ограничений на РЗЭ в 2010 году. На тот момент Китай обеспечивал до 98% мирового объёма добычи РЗЭ. Эти меры спровоцировали резкий рост цен — для отдельных элементов в 45 раз — и вызвали масштабный сдвиг в глобальной промышленной политике. Несмотря на то, что ограничения были сняты в 2015 году после решения ВТО, последствия этого периода оказались далеко идущими.

Вопреки распространённому восприятию этого эпизода как угрозы для устойчивости цепочек поставок, он также иллюстрирует важный, но зачастую недооцениваемый экономический механизм: способность производственных цепочек за пределами страны-ограничителя адаптироваться к шокам посредством инноваций, перераспределения ресурсов и технологического обновления. Согласно теоретической модели Аджемоглу, дефицит ключевых и трудно заменяемых ресурсов в результате внешнего шока может стать стимулом для перенаправления усилий НИОКР — как в сторону повышения эффективности использования ресурса, так и в сторону его замещения.

В недавней работе представлена оценка влияния китайских экспортных ограничений на РЗЭ на нижестоящие отрасли третьих стран. Результаты демонстрируют существенный рост технологической активности, производительности и экспорта в секторах, интенсивно использующих РЗЭ, за пределами Китая. Иными словами, ограничения, вводимые для укрепления внутреннего промышленного положения, могут — парадоксальным образом — привести к потере технологического преимущества за счёт стимулирования развития в других юрисдикциях. Более того, китайские отрасли, несмотря на наличие более дешёвых РЗЭ на внутреннем рынке, не продемонстрировали сопоставимых технологических или экспортных выигрышей.

Редкоземельные элементы

РЗЭ обладают несколькими характеристиками, которые делают их стратегически важными для высокотехнологичных отраслей и, следовательно, особенно уязвимыми к внешним экономическим шокам. Во-первых, РЗЭ используются в широком спектре передовых отраслей, включая электронику, аэрокосмическую промышленность, медицинские приборы и чистую энергетику. Эти элементы играют ключевую роль в производственных процессах, которые требуют высокой степени технологической сложности и специализации. Во-вторых, большинство РЗЭ имеют ограниченные возможности для замещения в конкретных приложениях, несмотря на их относительно небольшие объёмы потребления. Их уникальные магнитные, люминесцентные и каталитические свойства ограничивают возможность нахождения эффективных заменителей, что делает их незаменимыми для определённых производств.

В-третьих, поставки РЗЭ имеют низкую эластичность. Редкоземельные элементы часто добываются как побочные продукты других горнодобывающих операций, что делает их предложение нестабильным и подверженным изменениям в объёмах добычи, а также требует сложной, экологически опасной и капиталоёмкой переработки. Наконец, производство РЗЭ, особенно их переработка, сосредоточено в географически ограниченных регионах, что значительно усиливает зависимость от таких стран, как Китай, который доминирует в мировой переработке этих материалов.

Анализ воздействия и чувствительности к РЗЭ: новые подходы

Одной из ключевых проблем при анализе влияния шоков, связанных с РЗЭ, является отсутствие чётко структурированных данных, отражающих их роль в глобальной экономике. РЗЭ не представлены в стандартных таблицах «затраты-выпуск» (IO) или в наборах торговых данных, что затрудняет проведение комплексного анализа их воздействия на отрасли. Для преодоления этой проблемы была разработана расширенная таблица «затраты-выпуск», которая детализирует использование РЗЭ в различных секторах экономики США. В эту таблицу были интегрированы данные о потреблении РЗЭ из Геологической службы США, а также данные о ценах на эти материалы, что позволило получить более полное представление о применении РЗЭ в таких отраслях, как производство магнитов, батарей и катализаторов.

С помощью расширенной таблицы можно точно рассчитать общую потребность в РЗЭ для каждой отрасли, выделяя конкретные элементы, такие как неодим, лантан и диспрозий. Эти элементы отличаются не только по стоимости и объёмам производства, но и по уровню заменяемости, что является важнейшим фактором, определяющим уязвимость отраслей к возможным шокам поставок. Для количественной оценки этого фактора используется индекс заменяемости, предложенный Грэделем и его коллегами (2015), который оценивает каждый РЗЭ с точки зрения его физико-химической способности заменяться в рамках своих основных промышленных применений.

Эффекты: инновации, производительность и экспорт в третьи страны

Оперируя разработанной метрикой отраслевой чувствительности к редкоземельным элементам (РЗЭ), авторы исследования осуществили оценку глобальной реакции на экспортные ограничения Китая 2010 года. В качестве эмпирической стратегии применяется подход разницы разностей с непрерывной интенсивностью воздействия, позволяющий сопоставить динамику ключевых показателей по отраслям и странам до и после введения ограничений. В фокусе анализа — темпы инноваций, напрямую связанных с РЗЭ, изменения в производительности и экспортные результаты.

Для идентификации технологических решений, направленных на повышение эффективности использования РЗЭ или их замещение, исследователи используют большую языковую модель (LLM). С её помощью классифицирован массив глобальных патентов, на основе которых осуществляется отраслевая привязка изобретений к сферам конечного применения. Такой подход позволяет чётко выделить те инновационные разработки, которые возникли как ответ на ухудшение доступа к РЗЭ и рост цен на них.

Полученные результаты демонстрируют: за пределами Китая наиболее уязвимые к шоку отрасли — те, которые в наибольшей степени зависели от трудно заменяемых редкоземельных элементов, — отреагировали существенным ростом изобретательской активности, повышением производительности и увеличением экспорта. Особенно отчётливо эти эффекты проявились в Японии и странах Европы, где промышленные фирмы смогли оперативно адаптироваться к новым условиям. В частности, в Японии увеличение отраслевой чувствительности к РЗЭ на одно стандартное отклонение сопровождалось ростом совокупной факторной производительности (СФП) на 0,5 процентных пункта в год. Аналогичная зависимость наблюдалась в экспортной динамике: пострадавшие отрасли показывали темпы роста экспорта на 0,3 процентных пункта выше в период с 2010 по 2018 год по сравнению с менее зависимыми секторами.

Теоретическая модель направленных технологических изменений: интеграция торговли и инноваций

Для теоретического обоснования выявленных эмпирических закономерностей авторы формируют количественную модель общего равновесия, объединяющую торговлю и технологические изменения. В её основу положена концепция направленных технологических изменений (directed technical change), встроенная в многострановую и многосекторную структуру с межотраслевыми связями по типу таблиц «затраты-выпуск».

Модель описывает, каким образом фирмы перераспределяют инновационные усилия между улучшением производительности при использовании РЗЭ и снижением трудозатрат, в зависимости от относительных цен и степени технологической заменяемости. Производственная функция отраслевого выпуска строится на вложенной CES-структуре, в рамках которой используются как РЗЭ, так и труд, с индивидуальными эластичностями замещения и набором промежуточных затрат.

Такой подход позволяет количественно оценить последствия экспортных ограничений не только на уровень отраслевого производства, но и на направление научно-исследовательской активности. Модель демонстрирует, что внешние торговые шоки — в особенности в отношении стратегически важных ресурсов — способны переориентировать глобальные потоки инноваций, особенно в странах, находящихся вне юрисдикции, инициировавшей ограничительные меры.

Оценка эластичности замены факторов: новый метод

В рамках углубленного анализа последствий шока редкоземельных элементов (РЗЭ) исследователи разрабатывают новый метод количественной оценки эластичностей замещения между РЗЭ и другими производственными факторами, в первую очередь — трудом. Методология базируется на сопоставлении относительных темпов патентной активности и межстрановой ценовой вариации на РЗЭ. Такой подход позволяет зафиксировать, каким образом рост цен на стратегические ресурсы влияет на перераспределение инновационных усилий внутри отраслей.

Оценки, полученные с помощью данной методики, свидетельствуют о том, что в большинстве отраслей РЗЭ и труд выступают в качестве валовых (неглубоко заменяемых) дополнений. Это означает, что рост цен на РЗЭ не стимулирует их полное технологическое вытеснение, а скорее усиливает мотивацию к разработке инновационных решений, направленных на более эффективное их использование. Такой вывод имеет важное значение для понимания направленности технологических изменений и устойчивости производственных систем в условиях шоков предложения.

Для калибровки модели используется база данных, обеспечивающая информацию по межотраслевым связям в глобальной экономике. Интенсивность использования РЗЭ и отраслевые эластичности замещения восстанавливаются на основе детализированных данных по промышленности США и показателей патентной активности, связанных с ресурсосберегающими технологиями.

Моделирование шока: влияние экспортных налогов и роль эндогенных инноваций

Результаты симуляционного анализа, выполненного на основе модели общего равновесия, подтверждают наблюдаемые эмпирические закономерности. В сценарии, при котором инновации развиваются эндогенно, введение экспортного налога на РЗЭ со стороны Китая приводит к перераспределению промышленной активности: отрасли с высокой зависимостью от РЗЭ демонстрируют рост за пределами Китая и относительное сокращение внутри страны. Такой перераспределительный эффект обусловлен реакцией фирм, перенаправляющих НИОКР на разработку технологий, позволяющих экономить дефицитный ресурс.

Благодаря этому инновационному ответу удаётся смягчить значительную часть негативного воздействия на совокупную производительность и глобальное благосостояние, которое возникло бы при жёстком шоке предложения. Иными словами, гибкость в сфере технологических разработок выступает как эффективный амортизатор внешних ограничений.

Контрфактический анализ, при котором технологические параметры фиксированы и не поддаются адаптации, демонстрирует иную картину. В таком сценарии экспортные ограничения Китая приводят к более выраженному сокращению глобальной эффективности, тогда как выгоды для Китая становятся относительно выше за счёт внутреннего доступа к дешёвым ресурсам. Это подчёркивает критическое значение институциональной и корпоративной способности к адаптации через инновации в условиях изменяющейся глобальной среды.

Политические последствия

Высокая концентрация производства и переработки редкоземельных элементов (РЗЭ) усилила обеспокоенность мирового сообщества по поводу экономической уязвимости, вновь актуализировав дискуссии о месте торговой и промышленной политики в управлении глобальными цепочками добавленной стоимости. Эпизод с введением Китаем экспортных ограничений на РЗЭ в 2010 году стал знаковым примером того, как шоки ввода, особенно в отношении критически важных и трудно заменяемых ресурсов, способны инициировать глубокую технологическую и производственную перестройку.

Реакция глобальных промышленных цепочек на этот шок продемонстрировала не только хрупкость существующих структур снабжения, но и высокий потенциал адаптации через инновации. В условиях резкого роста цен и неопределённости поставок, производственные фирмы — особенно в странах с развитым научно-технологическим потенциалом — переориентировали свои НИОКР на разработку ресурсосберегающих решений. Такой динамический сдвиг существенно смягчил прямое негативное воздействие шока предложения, а в ряде случаев стал катализатором технологического обновления в смежных секторах.

В более широком контексте, на фоне возрождения активной промышленной политики, кейс редкоземельных металлов служит наглядным напоминанием: эффекты торговых ограничений являются не линейными и не однозначными. Их результат зависит от способности фирм и отраслей адаптироваться, а также от направления и интенсивности инновационного ответа. Иными словами, инновации становятся не просто следствием, а важнейшим каналом трансформации, способным определять вектор отраслевого развития в новых условиях.

Схожую динамику сегодня можно наблюдать в других чувствительных секторах. Так, в 2023 году представители компании NVIDIA публично заявили, что экспортный контроль США на поставки высокотехнологичных чипов в Китай, вместо сдерживания, спровоцировал масштабную инновационную реакцию со стороны китайских компаний. Это, в свою очередь, может ускорить развитие собственных технологических решений КНР в таких секторах, как искусственный интеллект, расположенных ниже по цепочке создания стоимости.