Sijoittaminen galliumiin: Metalliin, joka on Yhdysvaltojen ja Kiinan kauppasodan ytimessä

Gallium, korkean vaikutuksen harvinaiselementti

Teknologisia metalleja kutsutaan usein näin niiden poikkeuksellisten fysikaalisten ominaisuuksien vuoksi. Tämä on esimerkiksi totta metallien, kuten titaani tai tungsteni, äärimmäisen kestävyyden osalta (seuraa linkkejä saadaksesi liittyvän sijoitusraportin).

Toiset ovat ainutlaatuisia elektrokemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi. Tämä pätee galliumiin, harvinaiselementtiin, joka on välttämätön elektroniikan tuotannossa.

Se on keskeinen LED-valojen tuotannossa sekä laajassa valikoimassa erikoissemiä, mikä tekee siitä olennaisen toimitusketjun osan ei vain teknologiasektorille, vaan myös avaruus-, puolustus- ja strategisille aloille.

Gallium on myös metallia, joka on Yhdysvaltojen ja Kiinan kauppasotien ytimessä, ja kasvavat pakotteet voivat häiritä länsimaisia tuottajia. Hintojen noustessa yli kymmenen vuoden huippuihin, se on potentiaalisesti arvokas alkuaine, johon sijoittajien kannattaa kiinnittää huomiota.

Galliumin kuvaus

Gallium on harvinaiselementti, joka muodostaa vain 19 ppm (osaa miljoonaa) maankuoren koostumuksesta. Se on tavallisesti hopeanvalkoinen metalli.

Sitä esiintyy lähes koskaan puhtaana luonnossa, vaan elementtirasitteina muissa metallimalmeissa. Tämän seurauksena galliumin tuotanto on lähes kokonaan seurausta yleisempien metallien, lähinnä alumiinin, jalostuksesta, vaikka sitä voidaan myös tuottaa sulfidisista sinkkimalmeista ja historiallisesti se on valmistettu erityyppisistä hiileistä.

Gallium on merkittävä metalli, jonka sulamispiste on alhainen, 29,8 °C (85,6 °F), mikä tarkoittaa, että se sulaa ihmisen kädessä.

Lähde: Nanographi

Sen kiehumispiste on erittäin korkea (2 400 °C), mikä tekee siitä suurimmaksi osaksi nestemäisen useimmissa olosuhteissa. Se on yleisesti ei-myrkyllinen, lukuun ottamatta joitakin harvinaisia kemiallisia muotoja.

Harvinaisuuden ja sivutuotteena tapahtuvan hankinnan vuoksi globaali galliumin vuotuinen tuotanto on hyvin pieni ja on kasvanut vain muutamasta tonnista vuodessa 1970‑luvulla 450 tonniin vuodessa vuonna 2024.

Gallium-markkina

Gallium on erittäin pieni markkina, arvoltaan vain 25 miljoonaa dollaria vuonna 2023, mutta sen odotetaan kasvavan 7 % CAGR:lla vuoteen 2030 mennessä.

Markkinan suurin osa kohdistuu integroituihin piireihin (IC) sovelluksiin, ja optoelektroniikka (LEDit, laserit ym.) muodostaa suurimman osan jäljelle jäävästä.

Lähde: GrandView Research

Gallium on tällä hetkellä 13 vuoden huipulla Kiinan vientirajoitusten jälkeen (lisää alla).

Lähde: Mining.com

Gallium-sovellukset

Elektroniikkavalmistus

Galliumin pääasiallinen ja tärkein sovellus on puolijohteissa, useissa eri kemiallisissa muodoissa.

Galliumarsenidia käytetään sähköpiireissä: mikroaalloissa, nopeissa kytkentäpiireissä ja infrapuna. Sitä käytetään myös matalaenergisissä punaisissa LED-valoissa, kun taas galliumfosfidia käytetään vihreissä LEDeissä.

Gallium-nitridi on “ihmekomponentti”, jota käytetään sinisten LEDien valmistukseen, Nobel-palkinnon voittama teknologia, välttämätön nykyisin kaikkialle levinneille valkoisille LEDeille, ja tärkeä sisäviljelyssä, veden puhdistuksessa (UV-LEDit), Blu‑Ray‑tietovarastoinnissa sekä kirurgisissa sinisissä laseissa.

Gallium toimii puolijohteissa “dopaamalla” materiaalia, parantaen sen energiatasoa. Tämä menetelmä toimii galliumin sekä muiden harvinaisten alkuaineiden, kuten boorin tai antimoonin, kanssa.

Lähde: Wikipedia by VectorVoyager 

Gallium-antimoniidia, sekoitettuna kemialliseen antimooniin, käytetään myös infrapunasensoreissa, LED‑ ja laser‑sovelluksissa, sekä termofotovoltaisissa järjestelmissä (yhä enemmän käytetty lämpöakkujen yhteydessä).

(voit lukea lisää antimoniin sijoittamisesta “Chinese Restrictions on Antimony Exports Highlight The Strategic Importance of this Metalloid”)

On huomattava, että vaikka gallium-nitridi on tärkeä monissa puolijohdesovelluksissa, se on erityisen strategisesti merkittävä LED- ja laserisovelluksissa. Tämä sisältää LIDAR (laser‑radar) autonomisille ajoneuvoille ja robotiikkaan.

Gallium voisi myös tulla tärkeäksi joustavassa elektroniikassa, sillä sen joustavuus, alhainen toksisuus ja nestemäinen tila matalissa lämpötiloissa ilman haihtumista tekevät siitä täydellisen tähän sovellukseen.

 Uusiutuva energia

Galliumarsenidia ja -nitridiä käytetään fotovoltaiikkosolujen tunnelissa p‑dopaajana, sekä aurinko‑mikroinverttereissä, optimoinneissa ja energian varastointijärjestelmissä, ja ohutkalvosoillisissa aurinkokennoissa, joissa gallium yhdistetään indiumiin, kupariin ja seleeniin (CIGS).

Lääketiede

Kuten aiemmin mainittiin, gallium on tärkeä kirurgisissa sinivalolaseissa.

Galliumia käytetään ajoittain lääketieteellisessä kuvantamisessa ja syöpähoidoissa (ydinlääketiede), erityisesti sen gallium‑67- ja gallium‑68‑isotooppeja.

Lähde: Transparency Market Research

Gallium-pohjaiset nestemetallinanopartikkeleet osoittavat myös antibakteerisia ominaisuuksia ja voisivat auttaa torjumaan bakteerien antibioottiresistenssiä.

Avaruusteollisuus

Gallium-nitridi on luontaisesti säteilykestävä, toisin kuin pii. Tämä tekee siitä hyvän valinnan elektroniikan valmistukseen korkean säteilyn olosuhteissa, kuten avaruudessa. Tämän seurauksena materiaali on keskeinen satelliittien valmistuksessa, käytettynä monissa tärkeissä komponenteissa:

• Ionisuihkut, muuntamaan energiaa satelliitin aurinkopaneeleista
• Korkean tarkkuuden BLDC-moottorit reaktiopyörien ohjaamiseen, joita pienet CubeSat-satelliitit käyttävät
• Robotiikka ja automatisoidut instrumentit, joita käytetään avaruuslennoilla
• LIDAR etäisyyden mittaamiseen.

Kiinan hallinta galliumin toimituksissa

Uudet pakotteet

Vuonna 2023 Kiina alkoi rajoittaa galliumin ja muiden harvinaiselementtien vientiä. Tämä nosti hintoja jo ennestään ja aiheutti paniikkia puolijohteiden valmistajissa, joilla on toimintoja Kiinassa.

Koska Kiina vastaa lähes koko maailman gallium-tuotannosta (98,8 %), tämä käytännössä nälkäistää puolijohteiden valmistajat tästä tärkeästä alkuaineesta.

Uusi sarja sääntöjä vientirajoituksista luo entistä tiukempia rajoituksia. Erityisesti tämä voi kieltää ulkomaisia yrityksiä ja maita auttamasta Yhdysvaltain valmistajia kiertämään kontrollit. Esimerkiksi kiinalaisen galliumin uudelleenkäsittely ja jälleenmyynti Yhdysvalloille olisi tiukasti kielletty, ja säännön laiminlyönti voisi johtaa kiinalaisen galliumin lähetyksen menetykseen kokonaan “syylliseltä” osapuolelta.

Tämä seuraa samankaltaista toimenpidettä antimoonissa, joka on aiheuttanut hintojen nousun elementissä, jota käytetään puolijohteiden ja ammuntamateriaalien tuotannossa.

Lähde: Mining.com

Osa laajempaa sirupotkua

Tämä toimenpide Yhdysvaltojen ja Kiinan kauppasodassa on vastatoimi Yhdysvaltain pyrkimyksille heikentää Kiinan siruteollisuutta sarjan pakotteiden kautta, jotka koskevat kehittyneiden sirujen ja sirutuotantolaitteiden vientiä, aluksi kehittyneitä EUV- ja sitten DUV‑koneita.

Samanaikaisesti Yhdysvallat pyrkivät lisäämään kotimaista tuotantoa, yrittäen saada Intelin takaisin raiteille ja TSMC:n siirtämään tehtäviä Arizonaan.

Nyt Kiina iskee aktiivisesti takaisin omassa pyrkimyksessään heikentää Yhdysvaltain sirutuotantoa.

Kiina ilmoitti, että sen gallium- ja germaniumkielto perustuu mineraalien “kaksoiskäyttöön sotilaallisessa ja siviilisessä” tarkoituksessa. Tämä ilmaisu jäljittelee tarkalleen samaa perustelua, jonka Yhdysvallat on antanut kiinalaisten yritysten pakotteille, erityisesti Ukrainan sodan yhteydessä.

Kiinan toimenpide todennäköisesti toimii osittain, sillä gallium on äärimmäisen pieni markkina, helppo valvoa. Vaihtoehtoiset nykyiset toimittajat eivät myöskään todennäköisesti tarjoa paljon apua, sillä #2 ja #3 ovat vastaavasti Venäjä ja Ukraina.

Miten Kiina tuli niin hallitsevaksi

Koska galliumia ei ole itsenäisesti, Kiinan hallitsevuus alalla on enimmäkseen sivutuote sen massiivisesta alumiiniteollisuudesta.

Mutta edes tämä läsnäolo ei selitä kaikkea. Loppujen lopuksi Kiina tuottaa “vain” 59 % maailman alumiinista.

Ero on siinä, että Kiina on lailla velvoittanut alumiinituottajansa talteenottamaan galliumia, mikä muuten ei olisi lainkaan prioriteetti alumiinijalostamoille.

Tämä on luonut galliumin ylijäämän markkinoille yli vuosikymmenen, auttanut Kiinaa rakentamaan varaston, ja alentanut kotimaisia hintoja samalla kun se on syrjäyttänyt kilpailijat.

Kallis virhe

Jälkikäteen tarkasteltuna länsivaltiot tekivät selkeän virheen jättämällä huomiotta haavoittuvuuden kriittisissä materiaaleissa, kuten titaani, antimoni ja harvinaiselementit. Tämä oli vältettävissä oleva virhe, sillä alan ja sotilasasiantuntijat ovat varoittaneet siitä jo monien vuosien ajan.

Kalliiden strategisten mineraalivarastojen, jotka rakennettiin kylmän sodan aikana, luopuminen pahensi ongelmaa.

Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen (USGC) raportti osoittaa, että kiinalainen galliumkielto voisi maksaa Yhdysvalloille jopa 3,1 miljardia dollaria, ja siihen liittyvä germaniumkielto jopa 0,4 miljardia dollaria.

Tietenkin todellinen kustannus voi olla paljon suurempi, koska se luo myös todellisen strategisen ja teollisen haavoittuvuuden. Tämä haavoittuvuus voi mahdollisesti vaikuttaa Yhdysvaltojen kykyyn toteuttaa sotilaallisia operaatioita Kiinaa tai sen liittolaisia, kuten Venäjää, vastaan, ja siten vähentää sen diplomaattisia vaihtoehtoja.

Sama raportti osoittaa, että galliumin hinnat voisivat nousta yli 150 % ja germaniumin hinnat 26 % kokonaiskieltojen tapauksessa.

Gallium-toimituksen ratkaiseminen

Koska gallium täytyy uutettaa olemassa olevista teollisista metallurgisista prosesseista, ainoa realistinen vaihtoehto kiinalaisille alumiinisulattimille on ei-kiinalaiset alumiinintuottajat.

Rio Tinto Group (RIO ) kertoi, että se harkitsee galliumin tuotantoa kanadalaisista alumiinitoiminnoistaan.

Metlen Energy & Metals SA (MYTIL.AT) tutkii vastaavaa Kreikassa, Metlen on EU:n suurin boksiitintuottaja (malmi, josta alumiini uutetaan).

Yhdysvalloissa Trafigura‑omistama Nyrstar tutkii 150 miljoonan dollarin germanium- ja galliumin talteenotto- ja prosessointilaitosta sinkkisulattimessaan Tennesseessä.

Kuitenkin länsimaiset alumiiniyritykset etsivät pitkän aikavälin sitoutumista hallituksilta ja/tai puolijohdeyrityksiltä ennen kuin ne ryhtyvät kalliisiin toimenpiteisiin sulatusprosessien muokkaamiseksi galliumin uuttoprosessin lisäämiseksi.

Ei ole selvää, riittääkö Yhdysvaltain puolustusministeriön varattu 29 miljoonaa dollaria gallium- ja germaniumuutannon tukemiseen.

Ilman tällaista turvaverkkoa ne eivät todennäköisesti ota riskiä, ja ne voivat altistua mahdolliselle hintakriisille, jos kiinalainen toimitus palaa odottamattomasti markkinoille. Loppujen lopuksi ennen pakotteita galliumin tuotanto oli yleensä korkeampi kuin kokonaiskysyntä.

Gallium-yritykset

DOWA (5714.T)

Vaikka Kiina hallitsee suurimmin, on olemassa joitakin galliumin tuottajia, jotka ovat täysin riippumattomia siitä. Yksi niistä on japanilainen DOWA Metals and Mining Company, osa suurempaa DOWA Holdings.

Lähde: DOWA

Galliumin tuotanto tapahtuu sinkin sulattamisen kautta, joka on tuotu Meksikosta, ja se toteutetaan Japanissa.

DOWA on ensisijaisesti kierrätysyhtiö, jonka raaka‑metallintuotanto keskittyy sinkkiin. Tämä sisältää metallien kierrätyksen, mutta myös akkujen. Se myös suorittaa jäteveden kierrätyksen Japanissa.

Lähde: DOWA

Yritys toimittaa myös muita materiaaleja puolijohdeteollisuudelle, erityisesti galliumilla valmistettuja infrapuna- ja ultraviolett-LEDeitä. Jos länsimarkkinat kärsivät näiden materiaalien puutteesta, tämä voisi hyödyttää DOWA:ta merkittävästi, sillä se on jo pystyttänyt pystysuuntaisesti integroidun toimitusketjun tähän erittäin haavoittuvaan osaan.

Lähde: DOWA

Kuten monet teolliset japanilaiset yritykset, sen osake on noteerattu melko alhaisella kertoimella monien vuosien ajan, P/E alle 8 artikkelin kirjoitushetkellä. Tämä voidaan nähdä sekä ongelmana (arvokoukku) että mahdollisuutena riippuen sijoittajien profiilista ja aikahorisontista.

Rio Tinto

Rio Tinto on maailman toiseksi suurin kaivosyhtiö. Yrityksen liiketoiminnan suurin osa on rautamalmussa. Se on kuitenkin myös erittäin suuri kuparin ja alumiinin tuottaja, vahvoilla laajentumissuunnitelmilla kuparintuotannossa.

Kuten mainittiin, se harkitsee myös gallium-liiketoimintaan siirtymistä kanadalaisten alumiinisulattimiensa kautta (katso alla). Tämä voisi tarjota sijoittajille altistumisen galliumialalle, samalla kun luotetaan paljon vakiintuneempiin kaivosyrityksiin “päävirran” metallien osalta.

Rauta

Rio Tinton historiallinen liiketoiminta oli, ja on edelleen, keskitetty Pilbara-alueelle Länsi-Australiassa, joka on tunnettu rautamalmustaan.

Se on nyt mukana projektissa, joka kesti yli 10 vuotta käynnistymiseen, Simandou, Guineassa (Afrikka). Kun valmis, Simandou on Afrikan suurin kaivos- ja infrastruktuurihanke. Simandou-projekti on yhteisyritys Guinean tasavallan hallituksen, Rio Tinton ja kiinalaisen Chalco Iron Ore Holdings (CIOH) välillä.

Rio Tinto tutkii myös keinoja vähentää rautansa hiilidioksidipäästöjä, erityisesti BioIron-teknologian avulla, joka on räätälöity Pilbara-malmulle, käyttäen biomassaa ja mikroaaltoja korvaamaan hiilen käyttöä. Tämä voisi vähentää siihen liittyviä hiilipäästöjä 95 %.

Lähde: Rio Tinto

(tutkimme tarkasti rauta‑sijoittamisen tapauksen omistetussa raportissa)

Koppari

Rio Tinto kasvattaa nopeasti kuparintuotantoaan Oyu Tolgoi -massiivisen laajennuksen myötä, joka on Mongolian suurin kaivos. Kaivos nostaa tuotantoa tällä hetkellä 500 ktpa (tuhatta tonnia vuodessa) tavoitteena 1 000 ktpa seuraavien viiden vuoden aikana.

Rio Tinton odotetaan tarjoavan 25 % kasvumääristä globaalissa kuparitarjonnassa seuraavien 5 vuoden aikana.

Rio Tinto on myös johtava kuparin uuttoprosessin innovaation saralla sen yrityksen Nuton kautta, jonka uusi teknologia mahdollistaa paljon korkeamman kuparin talteenoton louhitusta malmista.

Litium

Rio Tinto kehittyy vähitellen litiumtuotannon jättiluvuksi. Ensimmäinen askel oli Ricon-projektin hankinta Argentiinassa vuonna 2021.

Seuraavana oli ongelmallinen Jadar-litiumprojekti Serbiassa, joka peruttiin paikallisten aktivistien voimakkaan paineen alla, mutta se saattaa käynnistyä uudelleen.

Kuitenkin suuri muutos tapahtui Arcadium Litiumin hankinnan myötä vuonna 2024, maailman kolmanneksi suurimman litiumtuottajan, joka syntyi Allkenin ja Liventin fuusiosta vuosi aiemmin.

Lähde: Arcadium

Tämä asettaa Rio Tinton lähes maailman johtavaksi litiumyritykseksi varantojen ja kokonaiskapasiteetin osalta.

Lähde: Rio Tinto

Tämän hankinnan osalta, mitä on kuvattu “Rio Tinton todelliseksi palkinnoksi”, on Arcadiumin suora litiumuutto (DLE) -teknologia. Arcadium on työskennellyt DLE:n parissa vuodesta 1996, yhdistettynä haihdutuslaitteisiin, ja on äskettäin edistynyt merkittävästi sen kaupalliseen toteutettavuuteen itsenäisenä uuttoprosessina.

Arcadium on myös kehittänyt LIOVIX:n, tulostettavan litiumfolion, jota voidaan käyttää parantamaan akkujen suorituskykyä, vähentämään valmistuskustannuksia ja litiumin käyttöä.

Lähde: Arcadium

Alumiini

Rio Tinto on myös pitkään ollut matalahiilidioksidisen alumiinin tuottaja, jossa vesivoima tarjoaa energian boksiitin jalostamiseen alumiiniksi.

Rio Tinton yleiskatsaus

Kaiken kaikkiaan Rio Tinto on globaali kaivogigantti, joka tarjoaa sijoittajille vahvan altistumisen rautamarkkinoille. Se on myös vihreän metallin titaani kehittymässä, aggressiivisin toiminnoin koparissa ja litiumissa, ja ehkä jopa galliumissa.

Teknologian avulla, jolla vähennetään rautamalmun päästöjä, ja jo erittäin vähäpäästöisen alumiinituotannon ansiosta, se on hyvin asemoitu kohtaamaan mahdollisen hiiliveron nousun tuotteissaan, mikä antaa sille potentiaalisen kilpailuedun pienempiin kilpailijoihin nähden.