Investire nel Gallio: Il Metallo al Centro della Guerra Commerciale USA-Cina

Gallio, Il Rara Terra ad Alto Impatto

I metalli tecnologici sono spesso chiamati così per le loro eccezionali proprietà fisiche. Questo è, per esempio, il caso della resistenza estrema di metalli come titanio o tungsteno (seguire i link per il rapporto di investimento associato).

Altri sono unici per le loro proprietà elettrochimiche. Questo è il caso del gallio, un metallo di terre rare essenziale nella produzione di elettronica.

È fondamentale nella produzione di LED, nonché in una vasta gamma di componenti semiconduttori specializzati, rendendolo una parte cruciale della catena di approvvigionamento non solo per l’industria tecnologica ma anche per l’aerospazio, la difesa e gli interessi strategici.

Il gallio è anche un metallo al centro delle guerre commerciali USA-Cina, con sanzioni in aumento che potrebbero disturbare i produttori occidentali. Con i suoi prezzi che hanno raggiunto picchi non visti da più di un decennio, è un elemento potenzialmente prezioso che merita attenzione da parte degli investitori.

Descrizione del Gallio

Il gallio è un elemento di terre rare che costituisce solo 19 parti per milione della crosta terrestre. È comunemente un metallo di colore bianco-argenteo.

È quasi mai presente in forma pura in natura, ma come tracce elementari in altri minerali metallici. Di conseguenza, la produzione di gallio è quasi interamente il risultato della raffinazione di metalli più comuni, per lo più alluminio, sebbene possa anche essere prodotto da minerali di zinco solfurei e storicamente fosse prodotto anche da tipi speciali di carbone.

Il gallio è un metallo notevole con un punto di fusione basso di 29,8 °C (85,6 °F), il che significa che si scioglie nelle mani di una persona.

Fonte: Nanographi

Il suo punto di ebollizione è molto alto (2.400°C), rendendolo per lo più liquido nella maggior parte delle condizioni. È generalmente non tossico eccetto per alcune forme chimiche rare.

A causa della sua rarità e della sua estrazione come sottoprodotto, la produzione annuale globale di gallio è molto piccola ed è cresciuta da poche tonnellate/anno negli anni ’70 a 450 tonnellate/anno nel 2024.

Mercato del Gallio

Il gallio è un mercato molto piccolo, valore solo 25 M$ nel 2023, ma si prevede una crescita del 7 % CAGR fino al 2030.

La parte più grande del mercato è destinata alle applicazioni di circuiti integrati (IC), con l’optoelettronica (LED, laser, ecc.) che costituisce la maggior parte del resto.

Fonte: GrandView Research

Il gallio è attualmente al massimo degli ultimi 13 anni, a seguito delle restrizioni all’esportazione imposte dalla Cina (di cui più sotto).

Fonte: Mining.com

Applicazioni del Gallio

Produzione di Elettronica

L’applicazione principale e più critica del gallio è nei semiconduttori, con diverse forme chimiche.

Il gallio arsenico è usato nei circuiti elettronici: microwave, circuiti di commutazione ad alta velocità, e infrarossi. È anche impiegato per luci LED rosse a bassa energia, mentre il fosfuro di gallio è usato per LED verdi.

Il nitruro di gallio è il “componente miracoloso” usato per produrre LED blu, una tecnologia premiata con il Nobel, essenziale per gli attuali LED a luce bianca onnipresenti, e importante nell’agricoltura indoor, nella purificazione dell’acqua (LED UV), nello storage dati Blu‑Ray e nei laser chirurgici blu.

Il gallio agisce nei semiconduttori “drogando” il materiale, migliorandone il livello energetico. Questo metodo funziona con gallio e altri elementi rari come boro o antimonio.

Fonte: Wikipedia by VectorVoyager 

Il antimonuro di gallio, mescolato con l’antimonio chimico, è anche usato per rivelatori infrarossi, LED & laser, e sistemi termofotovoltaici (sempre più usati nelle batterie termiche).

(puoi leggere di più sull’investimento in antimonio in “Restrizioni cinesi sulle esportazioni di antimonio evidenziano l’importanza strategica di questo metalloide”)

Va notato che, sebbene il nitruro di gallio sia importante in molte applicazioni semiconduttive, è particolarmente strategico nelle applicazioni LED e laser. Ciò include LIDAR (radar laser) per veicoli autonomi e robotica.

Il gallio potrebbe anche diventare importante per l’elettronica flessibile, poiché la sua flessibilità, bassa tossicità e fase liquida a basse temperature senza evaporazione lo rendono perfetto per questa applicazione.

 Energia Rinnovabile

Il gallio arsenico e il nitruro sono usati nei tunnel delle celle fotovoltaiche come p‑dopante, nonché nei micro‑inverter solari, ottimizzatori e sistemi di accumulo energetico e nelle celle solari a film sottile che combinano gallio con indio, rame e selenio (CIGS).

Medicina

Come già accennato, il gallio è importante per i laser chirurgici a luce blu.

Il gallio è occasionalmente usato nell’imaging medico e nelle terapie oncologiche (medicina nucleare), in particolare i suoi isotopi gallio‑67 e gallio‑68.

Fonte: Transparency Market Research

Le nanoparticelle di metallo liquido a base di gallio mostrano anche attività antibatterica e potrebbero aiutare a combattere la resistenza antibiotica batterica.

Aerospazio

Il nitruro di gallio è intrinsecamente tollerante alle radiazioni, a differenza del silicio. Questo lo rende una buona scelta per produrre elettronica in condizioni di alta radiazione, come nello spazio. Di conseguenza, il materiale è cruciale per la produzione di satelliti, usato in una grande varietà di componenti chiave:

• Propulsori ionici, per convertire l’energia dei pannelli solari del satellite
• Motori BLDC ad alta precisione per azionare le ruote di reazione usate da piccoli CubeSat
• Robotica e strumentazione automatizzata usata nelle missioni spaziali
• LIDAR per misurazione della distanza.

Il Controllo Cinese della Fornitura di Gallio

Nuove Sanzioni

Nel 2023, la Cina ha iniziato a limitare le esportazioni di gallio e di altre terre rare. Questo aveva già spinto i prezzi verso l’alto e causato panico tra i produttori di semiconduttori con operazioni in Cina.

Poiché la Cina rappresenta la stragrande maggioranza della produzione globale di gallio (98,8 %), ciò equivale a privare i produttori di semiconduttori dell’elemento cruciale.

Un nuovo insieme di regole riguardanti le restrizioni all’esportazione sta creando limitazioni ancora più severe. In particolare, ciò potrebbe vietare a società e paesi stranieri di aiutare i produttori statunitensi a eludere i controlli. Per esempio, il ri‑processamento del gallio cinese e la sua rivendita negli USA sarebbe strettamente proibito, e ignorare questa regola potrebbe comportare la perdita totale della spedizione cinese di gallio per la parte “colpevole”.

Questo segue una mossa analoga nell’antimonio, che ha innescato un rialzo dei prezzi dell’elemento usato nella produzione di semiconduttori e munizioni.

Fonte: Mining.com

Parte di una Guerra dei Chip più Ampia

Questa mossa nella guerra commerciale USA‑Cina è una ritorsione contro i tentativi americani di paralizzare l’industria cinese dei chip attraverso una serie di sanzioni sull’esportazione di chip avanzati e di apparecchiature per la produzione di chip, prima le macchine EUV avanzate e poi le DUV.

Parallelamente, gli USA stanno cercando di potenziare la produzione domestica, con tentativi di riportare Intel sulla buona strada (INTC )  e di far TSMC trasferire gli stabilimenti in Arizona.

Ora, la Cina sta attivamente colpendo indietro nel proprio tentativo di paralizzare la produzione di chip statunitense.

La Cina ha dichiarato che il suo divieto su gallio e germanio è dovuto agli “usi duali militari e civili” dei minerali. Una formulazione che imita esattamente la stessa giustificazione data dagli USA per sanzionare le imprese cinesi, soprattutto nel contesto della guerra in Ucraina.

La mossa della Cina probabilmente funzionerà in parte, poiché il gallio è un mercato estremamente piccolo, facile da monitorare. I fornitori alternativi attualmente esistenti sono anche poco utili, poiché il #2 e il #3 sono rispettivamente Russia e Ucraina.

Come la Cina è Diventata Così Dominante

Poiché il gallio non esiste in forma indipendente, il dominio cinese nel settore è per lo più un sottoprodotto della sua massiccia industria dell’alluminio.

Ma anche questa presenza non spiega tutto. Dopotutto, la Cina produce “solo” il 59 % dell’alluminio mondiale.

La differenza è che la Cina ha imposto per legge ai suoi produttori di alluminio di recuperare il gallio, cosa che altrimenti non sarebbe affatto una priorità per le raffinerie di alluminio.

Ciò ha creato un surplus di gallio sul mercato per più di un decennio, ha aiutato la Cina a costruire una scorta e ha abbassato i prezzi domestici, mettendo fuori gioco i concorrenti.

Un Errore Costoso

In retrospettiva, i governi occidentali hanno commesso un chiaro errore ignorando la vulnerabilità dei materiali critici come tungsteno, antimonio e terre rare. È stato un errore evitabile, poiché esperti del settore e militari avvertivano da molti anni.

Abbandonare le scorte “costose” di minerali strategici, costruite durante la Guerra Fredda, ha aggravato il problema.

Un rapporto del US Geological Survey (USGC) indica che il divieto cinese sul gallio potrebbe costare agli USA fino a 3,1 Mrd$, con il divieto associato sul germanio fino a 0,4 Mrd$.

Naturalmente, il costo reale potrebbe essere molto più alto, poiché crea anche una vulnerabilità strategica e industriale molto reale. Questa vulnerabilità potrebbe potenzialmente influenzare la capacità degli USA di condurre operazioni militari contro la Cina o i suoi alleati come la Russia e, quindi, ridurre le sue opzioni diplomatiche.

Lo stesso rapporto indica che i prezzi del gallio potrebbero aumentare di oltre il 150 % e i prezzi del germanio del 26 % in caso di divieto totale.

Risoluzione della Fornitura di Gallio

Poiché il gallio deve essere estratto da processi metallurgici industriali esistenti, l’unica alternativa realistica ai fonderi di alluminio cinesi è rappresentata da produttori di alluminio non cinesi.

Il gruppo Rio Tinto (RIO ) ha dichiarato che sta valutando la produzione di gallio dalle sue operazioni di alluminio in Canada.

Metlen Energy & Metals SA (MYTIL.AT) sta esplorando qualcosa di simile in Grecia, con Metlen il più grande produttore europeo di bauxite (il minerale da cui si estrae l’alluminio).

Negli USA, la controllata di Trafigura Nyrstar sta valutando una struttura da 150 M$ per il recupero e la lavorazione di germanio e gallio presso la sua fonderia di zinco in Tennessee.

Tuttavia, le aziende occidentali di alluminio cercano un impegno a lungo termine da parte dei governi e/o delle imprese di semiconduttori prima di intraprendere i costosi passi di retrofitting dei loro impianti di fusione per aggiungere una fase di estrazione del gallio.

Non è chiaro se i 29 M$ destinati a sostenere l’estrazione di gallio e germanio stanziati dal Dipartimento della Difesa degli USA saranno sufficienti.

Senza tale rete di sicurezza, è improbabile che assumano il rischio e potrebbero essere esposti a un potenziale crollo dei prezzi se la fornitura cinese dovesse rientrare improvvisamente nel mercato. Dopotutto, la produzione di gallio pre‑sanzioni era generalmente superiore alla domanda totale.

Società del Gallio

DOWA (5714.T)

Sebbene il mercato sia per lo più dominato dalla Cina, esistono alcuni produttori di gallio totalmente indipendenti da essa. Uno di questi è la giapponese DOWA Metals and Mining Company, parte del più grande DOWA Holdings.

Fonte: DOWA

La produzione di gallio avviene tramite la fusione di zinco importato dal Messico, e viene effettuata in Giappone.

DOWA è principalmente un’azienda di riciclaggio, con una divisione di produzione di metalli grezzi per lo zinco. Questo include il riciclaggio di metalli, ma anche di batterie. Esegue anche il riciclaggio delle acque reflue in Giappone.

Fonte: DOWA

L’azienda fornisce anche altri materiali per l’industria dei semiconduttori, in particolare LED infrarossi e ultravioletti realizzati con gallio. Quindi, se i mercati occidentali soffrono di una carenza di tali materiali, ciò potrebbe avvantaggiare notevolmente DOWA, poiché ha già integrato verticalmente questa parte molto vulnerabile della catena di approvvigionamento.

Fonte: DOWA

Come molte aziende industriali giapponesi, il suo titolo è stato scambiato a un multiplo piuttosto basso per molti anni, con un P/E inferiore a 8 al momento della stesura di questo articolo. Questo può essere visto sia come un problema (trappola di valore) sia come un’opportunità a seconda del profilo dell’investitore e dell’orizzonte temporale.

Rio Tinto

Rio Tinto è la seconda più grande società mineraria al mondo. La parte più grande del business dell’azienda è nel minerale di ferro. Tuttavia, è anche un grande produttore di rame e alluminio, con piani di espansione significativi per la produzione di rame.

Come accennato, sta valutando di entrare anche nel settore del gallio, attraverso i suoi fonderi di alluminio canadesi (vedi sotto). Questo potrebbe fornire agli investitori esposizione al settore del gallio, contando al contempo su attività molto più consolidate nel “metallo mainstream” minerario in ogni caso.

Ferro

Il business storico di Rio Tinto era, e rimane, centrato sulla regione di Pilbara nell’Australia occidentale, rinomata per il suo minerale di ferro.

Ora sta portando avanti un progetto che ha richiesto più di 10 anni per decollare, Simandou, in Guinea (Africa). Una volta completato, Simandou sarà il più grande progetto minerario e infrastrutturale dell’Africa. Il progetto Simandou è una joint venture tra il Governo della Repubblica di Guinea, Rio Tinto e Chinese Chalco Iron Ore Holdings (CIOH).

Rio Tinto sta anche cercando modi per ridurre le emissioni di carbonio del suo ferro, in particolare con BioIron, una tecnologia proprietaria ottimizzata per il minerale di Pilbara, che utilizza biomassa e microonde per sostituire l’uso del carbone. Questo potrebbe ridurre le emissioni di carbonio associate del 95 %.

Fonte: Rio Tinto

(abbiamo esplorato in dettaglio il caso per investire nel ferro in un rapporto dedicato)

Rame

Rio Tinto sta rapidamente aumentando la sua produzione di rame con la massiccia espansione di Oyu Tolgoi, la più grande miniera in Mongolia. La miniera sta attualmente aumentando la capacità a 500 ktpa (migliaia di tonnellate all’anno), con un obiettivo di 1 000 ktpa nei prossimi cinque anni.

Rio Tinto dovrebbe fornire il 25 % dei volumi di crescita dell’offerta globale di rame nei prossimi 5 anni.

Rio Tinto è anche leader nell’innovazione dell’estrazione del rame attraverso la sua iniziativa Nuton, la cui nuova tecnologia consente un tasso di recupero del rame molto più elevato dal minerale estratto.

Lithium

Rio Tinto sta progressivamente diventando un gigante della produzione di litio. Il primo passo è stata l’acquisizione del progetto Ricon in Argentina nel 2021.

È seguito dal problematico progetto litio Jadar in Serbia, che è stato cancellato sotto forte pressione da attivisti locali, ma potrebbe riprendere comunque.

Tuttavia, il grande cambiamento è avvenuto con l’acquisizione di Arcadium Lithium nel 2024 , il terzo più grande produttore di litio al mondo, risultato della fusione di Allken e Livent un anno prima.

Fonte: Arcadium

Ciò pone Rio Tinto quasi al vertice delle aziende di litio al mondo in termini di riserve e capacità totale.

Fonte: Rio Tinto

Riguardo a questa acquisizione, ciò che è stato descritto come “il vero premio di Rio Tinto” è la tecnologia di estrazione diretta del litio (DLE) di Arcadium. Arcadium lavora sul DLE dal 1996, in combinazione con vasche di evaporazione, e ha recentemente compiuto progressi significativi nel renderlo commercialmente praticabile come metodo di estrazione autonomo.

Arcadium ha anche sviluppato LIOVIX, una forma di foglio di litio stampabile che potrebbe essere usata per migliorare le prestazioni delle batterie, ridurre i costi di produzione e diminuire l’uso di litio.

Fonte: Arcadium

Alluminio

Rio Tinto è anche da tempo produttore di alluminio a basse emissioni di carbonio, con l’energia idroelettrica che fornisce l’energia per raffinare la bauxite in allumina e poi in alluminio.

Panoramica di Rio Tinto

Nel complesso, Rio Tinto è un gigante minerario globale, che offre agli investitori una solida esposizione al mercato del ferro. È anche un titano dei metalli verdi in via di sviluppo, con mosse aggressive nel rame e nel litio, e forse anche nel gallio.

Con la tecnologia per ridurre le emissioni del minerale di ferro + una produzione di alluminio già a bassissime emissioni, è ben posizionata per gestire l’emergere di eventuali tasse sul carbonio sui suoi prodotti, conferendole un potenziale vantaggio competitivo rispetto ai concorrenti più piccoli.