Nesenais Stratēģisko un starptautisko pētījumu centra (CSIS) ziņojums ir izraisījis trauksmi par Ķīnas saķeri ar galliju, kas ir ļoti svarīgs minerāls augstas veiktspējas mikroshēmu ražošanai, ko izmanto progresīvās ASV militārajās tehnoloģijās un AI mikroshēmās. Ziņojumā ir uzsvērts, kā Ķīnas gadu desmitiem ilgā rūpniecības politika ir ļāvusi valstij sasniegt gandrīz monopolu uz gallija, kas ir būtisks materiāls, lai ražotu mikroshēmas, kas darbina kritiskās aizsardzības sistēmas.
Šī problēma kļuva aktuāla 2023. gada 3. jūlijā, kad Ķīnas Tirdzniecības ministrija paziņoja par jauniem ierobežojumiem gallija eksportam, kas stājās spēkā 2023. gada 1. augustā. Šie ierobežojumi jau ir izjaukuši globālās piegādes ķēdes, atgādinot Ķīnas gatavību izmantot kritiskos. minerāli kā sviras ģeopolitiskos konfliktos.
“Desmitiem gadu ilgā rūpnieciskā politika ir nodrošinājusi Ķīnai gandrīz pilnīgu monopolu pār galliju, kas ir būtisks minerāls, ko izmanto augstas veiktspējas mikroshēmu ražošanai, kas nodrošina dažas no Amerikas Savienoto Valstu vismodernākajām militārajām tehnoloģijām.” ziņojumā teikts.
Gallija unikālās īpašības ir ļoti svarīgas mikroshēmu ražošanā, kuru barošanas tehnoloģijas ir dažādas, sākot no progresīviem ieročiem un beidzot ar sarežģītām sakaru sistēmām. Ziņojumā ir uzsvērtas bažas par Ķīnas kontroli pār gallija rafinēšanu, uzsverot steidzamo nepieciešamību dažādot piegādes ķēdes, lai samazinātu atkarību.
Saskaņā ar ASV Ģeoloģijas dienesta datiem Ķīna 2022. gadā saražoja 98% no pasaules gallija un 60% no tās germānija. Šis dominējošais stāvoklis izriet no Ķīnas vadošās pozīcijas alumīnija ražošanā, no kuras tiek iegūta lielākā daļa gallija. Dāsnas valdības subsīdijas un nodokļu atvieglojumi ir veicinājuši Ķīnas vietējās metālrūpniecības izaugsmi, izkonkurējot pasaules ražotājus un atstājot Ķīnu kā vienu no nedaudzajiem atlikušajiem gallija piegādātājiem.
Jauno eksporta ierobežojumu dēļ gallija cenas Eiropā pēdējā gada laikā ir gandrīz dubultojušās. Ķīna šos pasākumus pamato kā nepieciešamus nacionālās drošības aizsardzībai, reaģējot uz ASV sankcijām.
“Pekina nesenie soļi, lai ierobežotu gallija eksportu, ir parādījuši Vašingtonai un tās sabiedrotajiem nepieciešamību likvidēt savas kritiskās derīgo izrakteņu piegādes ķēdes. Nespēja novērst acīmredzamās ievainojamības gallija piegādes ķēdē var radīt nopietnas nacionālās drošības un ekonomikas problēmas ASV un to sabiedrotajiem.
Ķīna ir izmantojusi savu dominējošo stāvokli gallija tirgū kā pretpasākumu Rietumu tirdzniecības spiedienam. Tā kā valsts apgādā gandrīz 80% no pasaules tirgus, paziņojums par gallija un germānija eksporta ierobežojumiem radīja triecienviļņus visā nozarē.
Ķīnas gallija dominēšana: nacionālās drošības risks
Gallijs daudziem var būt nepazīstams termins, taču tam ir neaizstājama loma mūsdienu elektronikā, īpaši aizsardzības nozarē. Tās īpašības ļauj ražot specializētus pusvadītājus, kas ir būtiski progresīvām militārām spējām, tostarp nākamās paaudzes pretraķešu aizsardzībai, radaru sistēmām, elektroniskajai karadarbībai un sakaru iekārtām. Jebkuri traucējumi gallija piegādes ķēdē var būtiski ietekmēt ASV un sabiedroto aizsardzības nozari, izraisot potenciālus ekonomiskos zaudējumus simtiem miljardu dolāru vērtībā.
Ķīnas stingrā satvēra gallija piegādes jomā ir liela ievainojamība ASV un tās sabiedrotajiem — ievainojamība, ko Pekina, šķiet, ir gatava izmantot. Tomēr ir skaidri pasākumi, ko ASV un tās partneri var veikt, lai mazinātu šo risku un samazinātu savu atkarību no Ķīnas kritiskajiem minerāliem.
Gallijs jau sen ir veicinājis militāro tehnoloģiju progresu. Septiņdesmitajos gados ASV Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūrai (DARPA) bija izšķiroša loma gallija arsenīda (GaAs) izstrādē, savienojumā, kas radīja revolūciju ASV globālajā pozicionēšanas sistēmā (GPS), precīzi vadāmos ieročus un radaru. GaA joprojām plaši izmanto mūsdienu elektronikā, tostarp viedtālruņos.
Pavisam nesen DARPA atbalsta rezultātā ir izstrādāts gallija nitrīds (GaN), savienojums, kas nodrošina nozīmīgus tehnoloģiskus sasniegumus. GaN pārveido modernās radaru sistēmas, ļaujot tām izsekot mazākiem, ātrākiem un vairāk draudiem no lielāka attāluma. Daudzas no šīm uzlabotajām radaru sistēmām balstās uz tūkstošiem gallija iespējotu mikroshēmu.
ASV un sabiedroto bruņotie spēki ātri izmanto GaN uzlabotus radarus galvenajām platformām. 2019. gadā Raytheon noslēdza 383 miljonu dolāru līgumu, lai izveidotu sešus GaN iespējotus aktīvo elektroniski skenēto masīvu (AESA) radarus ASV armijas apakšējā līmeņa gaisa un raķešu aizsardzības sensoram (LTAMDS). Šie radari tiek integrēti Patriot pretraķešu aizsardzības vienībās un citās sistēmās. 2023. gada jūnijā Polija kļuva par pirmo LTAMDS radiolokācijas sistēmas ārvalstu pircēju, un citi ASV sabiedrotie varētu sekot šim piemēram.
Ķīnas gallija eksporta ierobežojumi: mākslīgā intelekta laika bumba
Ķīnas eksporta kontrole attiecībā uz kritiskajiem pusvadītāju materiāliem jau ietekmē piegādes ķēdi, radot bažas par iespējamu modernu mikroshēmu un militārās optiskās aparatūras trūkumu. Šis trūkums varētu ietekmēt arī minerālus, kas nepieciešami AI mikroshēmu izstrādei.
Interese par pusvadītājiem pēdējā gada laikā ir pieaugusi mākslīgā intelekta uzplaukuma dēļ. Gallijs ar tā unikālajām īpašībām ir būtisks progresīvu AI mikroshēmu ražošanā. Jebkuri gallija piegādes traucējumi var būtiski ietekmēt mākslīgā intelekta attīstību un izvēršanu.
Gallijs ir galvenā sastāvdaļa AI mikroshēmu ražošanā. Gallija arsenīds (GaAs), ko plaši izmanto augstfrekvences tranzistoros un integrālajās shēmās, ir ļoti svarīgs AI mikroshēmu ātrgaitas apstrādes iespējām, kas ir nepieciešamas tādiem uzdevumiem kā mašīnmācība un dabiskās valodas apstrāde.
Citā Financial Times ziņojumā ir uzsvērta kritiskā situācija, jo nozares avots atklāj ievērojamu atkarību no Ķīnas gallija piegādes. Uzņēmumi, uz kuriem attiecas eksporta kontrole, ir ziņojuši, ka, lai gan daži lielapjoma sūtījumi turpinās, kopējie eksporta apjomi kopš ierobežojumu ieviešanas ir samazinājušies aptuveni uz pusi. Ja Ķīna turpinās samazināt gallija eksportu, rezerves varētu tikt izsmeltas, izraisot deficītu.
“Situācija ar Ķīnu ir kritiska. Mēs esam no tiem atkarīgi,” Financial Times sacīja avots no lielas pusvadītāju materiālu kompānijas. “Ja Ķīna samazinās gallija eksportu, kā tas bija gada pirmajā pusē, tad mūsu rezerves tiks iztērētas un radīsies deficīts,” piebilda avots.
Gallija eksporta sankcijas pakļauj riskam 20 ASV uzņēmumus 8 triljonu dolāru vērtībā
Ķīnas sankcijas pret gallija eksportu var apdraudēt 20 lielākos ASV uzņēmumus, kuru kopējā vērtība ir 8 triljoni USD, tostarp Nvidia, Intel, Qualcomm, Apple, MicroVision, Apple, Microsoft, AMD, Broadcom, Texas Instruments un Analog Devices.
Citi ietver Raytheon, Northrop Grumman, Skyworks Solutions, Lumentum Holdings, II-VI Incorporated, ON Semiconductor, Cree (Wolfspeed), Qorvo, Marvell Technology, GlobalFoundries, Lam Research un Applied Materials. Šie uzņēmumi lielā mērā paļaujas uz gallija mikroshēmām, kas kļūst arvien svarīgākas gan komerciālajā, gan aizsardzības nozarē.
Gallija loma radiofrekvenču tehnoloģijās ir padarījusi to par kritisku 5G bāzes staciju aparatūrai, kurai nepieciešami augstfrekvences uztvērēji. Gallija nitrīds (GaN) arī kļūst arvien populārāks jaudas ierīcēs, palīdzot efektīvi piegādāt elektroenerģiju viedtālruņiem, klēpjdatoriem, elektriskajiem transportlīdzekļiem un datu centriem. Sadzīves elektronikas giganti, piemēram, Apple, ir sākuši iekļaut GaN nākamās paaudzes lādētājos, signalizējot par plašāku nozares maiņu. Gallijam ir izšķiroša nozīme arī tādām zaļajām tehnoloģijām kā saules baterijas un elektriskie transportlīdzekļi.
Paredzams, ka gallija nozīme pieaugs, jo sasniegumi mikroshēmu ražošanā nospiež uz silīciju balstītu tehnoloģiju robežas. Nozares eksperti prognozē, ka līdz 2030. gadam globālajā GaN mikroshēmu tirgū pieaugs par 25% gadā, un aizsardzības lietojumprogrammas veicinās lielāko daļu šī pieauguma, uzsverot gallija stratēģisko vērtību ASV un sabiedroto militārajā modernizēšanā.
2023. gadā Raytheon augstākais vadītājs atzīmēja, ka GaN ir galvenā loma gandrīz visās viņu ražotajās progresīvajās aizsardzības tehnoloģijās.
Pēdējās domas
Ziņojuma noslēgumā ir izteikts brīdinājums: ja ASV zaudēs pozīcijas Ķīnai progresīvu pusvadītāju izstrādē, tā atpaliks svarīgo militāro un ekonomisko tehnoloģiju jomā. Ķīnas spēcīgā vietējā ekosistēma gallija mikroshēmām jau ir devusi tai priekšrocības militārajā attīstībā. Ja Ķīna turpinās dominēt gallija piegādes ķēdē un uzlabos savas mikroshēmu ražošanas iespējas, tā varētu pasargāt sevi no globāliem piegādes ķēdes traucējumiem, vienlaikus nodarot kaitējumu citiem. Ķīnas nesenie gallija eksporta ierobežojumi liecina par pieaugošu pārliecību par tās spēju uzlikt konkurentiem izmaksas, vienlaikus samazinot sekas Ķīnas uzņēmumiem.
