Investera i Gallium: Metallen i centrum av USA‑Kina handelkriget

Gallium, den högpåverkande sällsynta jordarten

Teknologiska metaller kallas ofta så på grund av sina enastående fysiska egenskaper. Detta är till exempel fallet med den extrema motståndskraften hos metaller som titanium eller tungsten (följ länkarna för den tillhörande investeringsrapporten).

Andra är unika på grund av sina elektrokemiska egenskaper. Detta gäller gallium, en sällsynt jordmetall som är avgörande i produktionen av elektronik.

Den är avgörande i produktionen av LED‑lampor, samt en hel rad specialiserade halvledarkomponenter, vilket gör den till en viktig del av leveranskedjan för inte bara teknikindustrin utan även flyg, försvar och strategiska intressen.

Gallium är också en metall i centrum av USA‑Kina handelskrigen, med eskalerande sanktioner som kan störa västerländska producenter. Med priser som når nivåer som inte setts på mer än ett decennium är det ett potentiellt värdefullt element som investerare bör uppmärksamma.

Gallium – beskrivning

Gallium är ett sällsynt jordämne som bara utgör 19 delar per miljon av jordens skorpa. Det är vanligtvis en silvervit metall.

Det finns nästan aldrig i ren form i naturen utan som elementspår i andra metallmalmer. Som ett resultat är galliumproduktion nästan helt resultatet av raffinering av mer vanliga metaller, främst aluminium, även om det också kan produceras från sulfidiska zinkmalmer och historiskt sett även från speciella typer av kol.

Gallium är en anmärkningsvärd metall med en låg smältpunkt på 29,8 °C (85,6 °F), vilket betyder att den smälter i en persons hand.

Källa: Nanographi

Dess kokpunkt är mycket hög (2 400 °C), vilket gör den mestadels flytande under de flesta förhållanden. Den är i allmänhet icke‑giftig förutom i vissa sällsynta kemiska former.

På grund av dess sällsynthet och framställning som biprodukt är den globala årliga produktionen av gallium mycket liten och har vuxit från bara några ton per år på 1970‑talet till 450 ton per år år 2024.

Gallium Marknad

Gallium är en mycket liten marknad, värd endast 25 M$ år 2023, men den förväntas växa med en CAGR på 7 % till 2030.

Den största delen av marknaden är för integrerade kretsar (IC) applikationer, med optoelektronik (LED, laser etc.) som resten.

Källa: GrandView Research

Gallium befinner sig för närvarande på en 13‑årig topp, efter exportrestriktioner från Kina (mer om detta nedan).

Källa: Mining.com

Gallium Tillämpningar

Elektronisk tillverkning

Galliums huvud- och mest kritiska tillämpning är i halvledare, med flera olika kemiska former.

Galliumarsenid används i elektroniska kretsar: mikrovågor, högfrekventa omkopplingskretsar och infraröd. Det används också för lågenergi röda LED‑lampor, medan galliumfosfid används för gröna LED‑lampor.

Galliumnitrid är den “mirakelkomponent” som används för att producera blå LED‑lampor, en Nobelpris‑vinnande teknik, avgörande för de nu allestädes närvarande vita LED‑lamporna, och viktig i inomhusodling, vattenrening (UV‑LED‑lampor), Blu‑Ray‑datalagring och kirurgiska blå laserar.

Gallium fungerar i halvledare genom att “dopa” materialet, vilket förbättrar dess energinivå. Denna metod fungerar med gallium och andra sällsynta element som bor eller antimon.

Källa: Wikipedia by VectorVoyager 

Galliumantimonid, blandat med kemiska antimon, används också för infraröda detektorer, LED‑ & laser, och termofotovoltaiska system (alltmer använda i värmebatterier).

(du kan läsa mer om investering i antimon i “Chinese Restrictions on Antimony Exports Highlight The Strategic Importance of this Metalloid”)

Det bör noteras att medan galliumnitrid är viktigt i många halvledarapplikationer, är det särskilt strategiskt viktigt i LED‑ och laserrelaterade tillämpningar. Detta inkluderar LIDAR (laser radar) för autonoma fordon och robotik.

Gallium kan också bli viktigt för flexibla elektronik, eftersom dess flexibilitet, låga toxicitet och flytande fas vid låga temperaturer utan avdunstning gör det perfekt för denna tillämpning.

 Förnybar energi

Galliumarsenid och nitrid används i fotovoltaiska celltunnlar som p‑dopant, samt i solmikro‑invertrar, optimerare och energilagringssystem och i tunna film‑solceller som kombinerar gallium med indium, koppar och selen (CIGS).

Medicinsk

Som tidigare nämnts är gallium viktigt för kirurgiska blåljuslaser.

Gallium används ibland i medicinsk avbildning och cancerterapier (nuklearmedicin), särskilt dess gallium‑67 och gallium‑68 isotoper.

Källa: Transparency Market Research

Gallium‑baserade flytande metallnanopartiklar uppvisar också antibakteriella aktiviteter och kan hjälpa till att bekämpa bakteriell antibiotikaresistens.

Luft- och rymdteknik

Galliumnitrid är i sig strålningsbeständig, till skillnad från kisel. Detta gör den till ett bra val för att producera elektronik i högstrålningsmiljöer, som i rymden. Som ett resultat är materialet avgörande för satellitproduktion, använt i en mängd nyckelkomponenter:

• Jonthrusters, för att omvandla kraft från satellitens solpaneler
• Högprecisions‑BLDC‑motorer för att driva reaktionshjulen som används av små CubeSats
• Robotik och automatiserad instrumentering som används i rymdmissioner
• LIDAR för avståndsmätning.

Kinas kontroll över galliumförsörjning

Nya sanktioner

År 2023 började Kina begränsa exporten av gallium och andra sällsynta jordartsmetaller. Detta hade redan drivit upp priserna och orsakat panik bland halvledartillverkare med verksamhet i Kina.

Eftersom Kina står för den överväldigande majoriteten av den globala galliumproduktionen (98,8 %), kommer detta i princip att svälta halvledartillverkare på det avgörande elementet.

Ett nytt regelverk kring exportrestriktioner skapar ännu striktare begränsningar. Detta kan bland annat förbjuda utländska företag och länder att hjälpa amerikanska tillverkare att kringgå kontrollerna. Till exempel skulle återbehandling av kinesisk gallium och återförsäljning till USA vara strikt förbjudet, och att ignorera denna regel kan leda till att den kinesiska galliumleveransen helt förloras för den “skyldiga” parten.

Detta följer ett liknande steg i antimon, som har utlöst en prisökning på elementet som används i halvledare och ammunition.

Källa: Mining.com

Del av ett bredare chipkrig

Detta steg i USA‑Kina handelkriget är ett vedergällningsåtgärd mot amerikanska försök att försvaga den kinesiska chipindustrin genom en rad sanktioner mot export av avancerade chip och chiptillverkningsutrustning, först avancerade EUV‑ och sedan DUV‑maskiner.

Parallellt försöker USA öka den inhemska produktionen, med försök att få Intel tillbaka på rätt spår (INTC )  och att få TSMC att flytta fabriker till Arizona.

Nu slår Kina aktivt tillbaka i sitt eget försök att försvaga den amerikanska chipstillverkningen.

Kina sade att dess förbud mot gallium och germanium berodde på mineralernas “dubbla militära och civila användningar”. En formulering som exakt efterliknar den motivering USA ger för att sanktionera kinesiska företag, särskilt i samband med kriget i Ukraina.

Kinas åtgärd kommer sannolikt att delvis fungera, eftersom gallium är en extremt liten marknad, lätt att övervaka. De alternativa befintliga leverantörerna är också osannolika att vara till stor hjälp, eftersom #2 och #3 respektive är Ryssland och Ukraina.

Hur Kina blev så dominerande

Eftersom gallium inte existerar självständigt, är Kinas dominans i branschen mest ett biprodukt av dess massiva aluminiumindustri.

Men även denna närvaro förklarar inte allt. Trots att Kina producerar “endast” 59 % av världens aluminium.

Skillnaden är att Kina lagstiftningsmässigt har krävt att dess aluminiumproducenter återvinner gallium, något som annars inte alls skulle vara en prioritet för aluminiumraffinaderier.

Detta har skapat ett överskott av gallium på marknaden i mer än ett decennium, hjälpt Kina bygga ett lager och sänkt inhemska priser samtidigt som konkurrenterna har drivit ur affärerna.

Ett dyrt misstag

i efterhand gjorde västliga regeringar ett tydligt misstag genom att ignorera sårbarheten i kritiska material som volfram, antimon och sällsynta jordartsmetaller. Detta var ett undvikbart misstag, eftersom experter i branschen och militären har varnat för det i många år nu.

Att avstå från “kostsamma” lager av strategiska mineraler, byggda under kalla kriget, förvärrade problemet.

En rapport från US Geological Survey (USGC) indikerar att det kinesiska galliumförbudet kan kosta USA upp till 3,1  miljarder dollar, med det associerade förbudet på germanium upp till 0,4  miljarder dollar.

Naturligtvis kan den verkliga kostnaden vara mycket högre, eftersom det också skapar en mycket verklig strategisk och industriell sårbarhet. Denna sårbarhet kan potentiellt påverka USA:s förmåga att genomföra militära operationer mot Kina eller dess allierade som Ryssland och därmed minska dess diplomatiska alternativ.

Samma rapport indikerar att galliumpriserna kan stiga med mer än 150 % och germaniumpriserna med 26 % vid ett totalt förbud.

Lösning av galliumförsörjning

Eftersom gallium måste extraheras från befintliga industriella metallurgiska processer är det enda realistiska alternativet till kinesiska aluminiumsmältverk icke‑kinesiska aluminiumproducenter.

Rio Tinto Group (RIO ) said att de överväger att producera gallium från sina kanadensiska aluminiumoperationer.

Metlen Energy & Metals SA (MYTIL.AT) utforskar något liknande i Grekland, där Metlen är EU:s största bauxitproducent (den malm från vilken aluminium utvinns).

I USA utforskar Trafigura‑ägda Nyrstar ett $150 M‑projekt för återvinning och bearbetning av germanium och gallium vid sin zinksmältverk i Tennessee.

Dock söker västerländska aluminiumföretag ett långsiktigt åtagande från regeringar och/eller halvledarföretag innan de tar de kostsamma stegen att omvandla sina smältverk för att lägga till ett galliumutvinningssteg.

Det är oklart om de $29 M som avsatts av USA:s försvarsdepartement för att stödja gallium‑ och germaniumutvinning kommer att räcka.

Utan ett sådant skyddsnät är de sannolikt ovilliga att ta risken och kan bli utsatta för ett potentiellt prisras om den kinesiska leveransen oväntat återvänder till marknaden. Trots allt var galliumproduktionen före sanktionerna generellt högre än den totala efterfrågan.

Galliumföretag

DOWA (5714.T)

Trots att marknaden mest domineras av Kina finns det några galliumproducenter som är helt oberoende av den. En av dem är det japanska företaget DOWA Metals and Mining Company, en del av det större DOWA Holdings.

Källa: DOWA

Galliumproduktion sker genom smältning av zink importerat från Mexiko, och utförs i Japan.

DOWA är främst ett återvinningsföretag, med en råmetallproduktionsgren för zink. Detta inkluderar återvinning av metaller, men också batterier. Det utför även återvinning av avloppsvatten i Japan.

Källa: DOWA

Företaget levererar också andra material till halvledarindustrin, särskilt infraröda och ultravioletta LED‑lampor tillverkade med gallium. Så om västerländska marknader lider av brist på sådana material, kan detta starkt gynna DOWA, eftersom de redan har vertikalt integrerat denna mycket sårbara del av leveranskedjan.

Källa: DOWA

Som många industriella japanska företag har dess aktie handlats till en relativt låg multipel under många år, med ett P/E‑tal under 8 vid tidpunkten för detta artikelskrivande. Detta kan ses både som ett problem (värdefälla) eller en möjlighet beroende på investerarnas profil och tidshorisont.

Rio Tinto

Rio Tinto är världens näst största gruvföretag. Den största delen av företagets verksamhet är i järnmalm. Dock är det också en mycket stor producent av koppar och aluminium, med starka expansionsplaner för kopparproduktionen.

Som nämnts överväger de även att gå in i galliumbranschen via sina kanadensiska aluminiumsmältverk (se nedan). Detta kan ge investerare exponering mot galliumsektorn, samtidigt som de kan räkna med mycket mer etablerade verksamheter inom “mainstream” metallgruvdrift.

Järn

Rio Tintos historiska verksamhet var, och är fortfarande, centrerad kring Pilbara-regionen i västra Australien, känd för sin järnmalm.

Det är nu engagerat i ett projekt som tog mer än 10 år att få igång, Simandou, i Guinea (Afrika). När det är färdigt kommer Simandou att bli Afrikas största gruva- och infrastrukturprojekt. Simandou-projektet är ett joint venture mellan Republiken Guineas regering, Rio Tinto och det kinesiska företaget Chalco Iron Ore Holdings (CIOH).

Rio Tinto tittar också på sätt att minska sina koldioxidutsläpp från järn, särskilt med BioIron, en proprietär teknik anpassad för Pilbara-malmen, som använder biomassa och mikrovågor för att ersätta kolanvändning. Detta kan minska de associerade koldioxidutsläppen med 95 %.

Källa: Rio Tinto

(vi har utforskat i detalj fallet för att investera i järn i en dedikerad rapport)

Koppar

Rio Tinto ökar snabbt sin kopparproduktion med den massiva expansionen av Oyu Tolgoi, den största gruvan i Mongoliet. Gruvan rampas nu upp till 500 ktpa (tusentals ton per år), med ett mål på 1 000 ktpa inom de kommande fem åren.

Rio Tinto förväntas stå för 25 % av tillväxtvolymerna i den globala kopparförsörjningen de kommande 5 åren.

Rio Tinto är också ledande inom innovation av kopparutvinning genom sitt företag Nuton, vars nya teknik möjliggör en mycket högre återvinningsgrad av koppar från den utvunna malmen.

Lithium

Rio Tinto blir gradvis en gigant inom litiumproduktion. Första steget var förvärvet av Ricon-projektet i Argentina 2021.

Det följdes av det problematiska Jadar-litiumprojektet i Serbien, som avbröts under starkt tryck av lokala aktivister, men kan eventuellt återupptas.

Den stora förändringen kom med förvärvet av Arcadium Lithium 2024 , den tredje största litiumproducenten i världen, som var resultatet av sammanslagningen av Allken och Livent ett år tidigare.

Källa: Arcadium

Det placerar Rio Tinto nästan i toppen av litiumföretagen i världen när det gäller reserver och total kapacitet.

Källa: Rio Tinto

Angående detta förvärv har det som beskrivits som “Rio Tintos verkliga pris” är Arcadiums direkta litiumutvinnings‑ (DLE)‑teknik. Arcadium har arbetat med DLE sedan 1996, i kombination med avdunstningsbassänger, och har nyligen gjort betydande framsteg för att göra den kommersiellt livskraftig som en fristående utvinningsmetod.

Arcadium har också utvecklat LIOVIX, en form av tryckbar litiumfolie som kan användas för att förbättra batteriprestanda, minska tillverkningskostnader och minska litiumanvändningen.

Källa: Arcadium

Aluminium

Rio Tinto har också länge varit producent av lågkoldioxid‑aluminium, med vattenkraft som förser energin för att raffinera bauxit till alumina och sedan aluminium.

Rio Tinto Översikt

Sammanfattningsvis är Rio Tinto en global gruvjätte som ger investerare solid exponering mot järnmarknaden. Det är också en grön metalltitan på väg att bli, med aggressiva satsningar på koppar och litium, och kanske även gallium.

Med teknik för att minska järnmalmsutsläpp + redan mycket lågutsläpps aluminiumproduktion, är det väl positionerat för att hantera införandet av någon koldioxidskatt på sina produkter, vilket ger det en potentiell konkurrensfördel gentemot sina mindre konkurrenter.