Pamumuhunan sa Gallium: Ang Metal na Nasa Puso ng US-China Trade War

Gallium, Ang Mataas na Epekto na Bihirang Lupa

Technological metals are often called as such due to their outstanding physical properties. This is, for example, the case with the extreme resistance of metals such as titanium or tungsten (follow the links for the associated investment report).

Ang iba ay natatangi dahil sa kanilang mga electrochemical na katangian. Ito ang kaso para sa gallium, isang bihirang lupa na mahalaga sa paggawa ng mga elektronikong kagamitan.

Mahalaga ito sa paggawa ng mga LED, pati na rin sa isang hanay ng mga espesyal na semiconductor component, kaya’t ito ay isang kritikal na bahagi ng supply chain hindi lamang para sa industriya ng teknolohiya kundi pati na rin sa aerospace, depensa, at mga estratehikong interes.

Gallium ay isa ring metal na nasa gitna ng mga digmaan sa kalakalan ng USA at China, na may tumitinding mga sanction na maaaring makagambala sa mga Kanluraning tagagawa. Sa pagtaas ng presyo nito sa mga antas na hindi nakita sa higit isang dekada, ito ay isang potensyal na mahalagang elemento na dapat bigyang-pansin ng mga mamumuhunan.

Paglalarawan ng Gallium

Ang gallium ay isang bihirang lupa na bumubuo lamang ng 19 bahagi bawat milyon ng crust ng Daigdig. Karaniwan itong isang pilak-puting metal.

Halos hindi ito matatagpuan sa purong anyo sa kalikasan kundi bilang mga trace element sa iba pang metal na minahan. Bilang resulta, ang produksyon ng gallium ay halos ganap na nagmumula sa pag-refine ng mas karaniwang mga metal, pangunahin ay aluminyo, bagaman maaari rin itong gawin mula sa sulfidic zinc ores at historikal na ginawa mula sa mga espesyal na uri ng karbon.

Ang gallium ay isang kahanga-hangang metal na may mababang punto ng pagkatunaw na 29.8 °C (85.6 °F), ibig sabihin ay natutunaw ito sa kamay ng tao.

Pinagmulan: Nanographi

Ang kanyang boiling point ay napakataas (2,400°C), kaya karamihan ay likido sa karamihan ng mga kondisyon. Karaniwan itong hindi nakakalason maliban sa ilang bihirang anyo ng kemikal.

Dahil sa kanyang pagiging bihira at pagkuha bilang by-product, ang pandaigdigang taunang produksyon ng gallium ay napakaliit at lumago mula sa ilang tonelada kada taon noong 1970s hanggang 450 tonelada kada taon noong 2024.

Pamilihan ng Gallium

Ang gallium ay isang napakaliit na pamilihan, na nagkakahalaga lamang ng $25M noong 2023, ngunit inaasahang lalago ng 7% CAGR hanggang 2030.

Ang pinakamalaking bahagi ng pamilihan ay para sa mga aplikasyon ng integrated circuits (IC), na sinusundan ng optoelectronics (LEDs, laser, atbp.) para sa natitirang bahagi.

Pinagmulan: GrandView Research

Ang gallium ay kasalukuyang nasa 13-taong pinakamataas na antas, kasunod ng mga restriksyon sa pag-export ng China (karagdagang detalye sa ibaba).

Pinagmulan: Mining.com

Mga Aplikasyon ng Gallium

Paggawa ng Elektronika

Ang pangunahing at pinakamahalagang aplikasyon ng gallium ay sa mga semiconductor, na may iba’t ibang anyo ng kemikal.

Ang gallium arsenide ay ginagamit sa mga electronic circuit: microwave, high-speed switching circuits, at infrared. Ginagamit din ito para sa mga low-energy na pulang LED, habang ang gallium phosphide ay ginagamit para sa mga berdeng LED.

Ang gallium nitride ay ang “miracle component” na ginagamit upang gumawa ng mga asul na LED, isang teknolohiyang nanalo ng Nobel Prize, na mahalaga para sa ngayon ay laganap na puting ilaw na LED, at mahalaga sa indoor farming, paglilinis ng tubig (UV-LED), Blu-Ray data storage, at mga surgical na asul na laser.

Ang gallium ay gumagana sa mga semiconductor sa pamamagitan ng “doping” ng materyal, na nagpapabuti sa antas ng enerhiya nito. Ang metodong ito ay gumagana gamit ang gallium at iba pang bihirang elemento tulad ng boron o antimony.

Pinagmulan: Wikipedia by VectorVoyager 

Ang gallium antimonide, na hinaluan ng kemikal na antimony, ay ginagamit din para sa mga infrared detector,  LED & laser, at thermophotovoltaic systems (increasingly used in heat batteries).

(maaari kang magbasa pa tungkol sa pamumuhunan sa antimony sa “Chinese Restrictions on Antimony Exports Highlight The Strategic Importance of this Metalloid”)

Dapat tandaan na habang ang gallium nitride ay mahalaga sa maraming aplikasyon ng semiconductor, ito ay lalo pang estratehikong mahalaga sa mga LED at laser na aplikasyon. Kabilang dito ang LIDAR (laser radar) para sa mga autonomous na sasakyan at robotics.

Ang gallium ay maaari ring maging mahalaga para sa flexible electronics, dahil ang kanyang flexibility, mababang toxicity, at likidong yugto sa mababang temperatura nang hindi nag-evaporate ay perpekto para sa ganitong aplikasyon.

 Renewable Energy

Ang gallium arsenide at nitride ay ginagamit sa mga photovoltaic cell tunnel bilang p-dopant, pati na rin sa solar micro-inverters, optimizers, at mga energy storage system at sa thin-film solar cells na nagtataglay ng gallium kasama ang indium, copper, at selenium (CIGS).

Medikal

Tulad ng nabanggit kanina, ang gallium ay mahalaga para sa mga surgical na asul na laser.

Ang gallium ay paminsan-minsan ginagamit sa medikal na imaging at mga therapy laban sa kanser (nuclear medicine), partikular ang mga isotopo nitong gallium-67 at gallium-68.

Pinagmulan: Transparency Market Research

Ang mga gallium-based liquid metal nanoparticles ay nagpapakita rin ng antibacterial activities at maaaring makatulong sa paglaban sa bacterial antibiotic resistance.

Aerospace

Ang gallium nitride ay likas na radiation tolerant, hindi tulad ng silicon. Ito ay nagiging magandang pagpipilian para sa paggawa ng mga elektronikong kagamitan sa mataas na radiation na kondisyon, tulad ng sa kalawakan. Bilang resulta, ang materyal ay kritikal para sa paggawa ng satellite, na ginagamit sa maraming mahahalagang komponent:

• Ion thrusters, upang i-convert ang enerhiya mula sa solar panels ng satellite
• High-precision BLDC motors para sa pag-andar ng reaction wheels na ginagamit ng maliliit na CubeSats
• Robotics at automated instrumentation na ginagamit sa mga misyon sa kalawakan
• LIDAR para sa pagsukat ng distansya.

Kontrol ng China sa Suplay ng Gallium

Bagong Sanctions

Noong 2023, sinimulan ng China ang paglimita sa pag-export ng gallium at iba pang bihirang lupa. Ito ay nagdulot na ng pagtaas ng presyo at nagpasiklab ng panic sa mga semiconductor manufacturer na may operasyon sa China.

Dahil ang China ay nag-aaccount para sa napakalaking bahagi ng pandaigdigang produksyon ng gallium (98.8%), ito ay halos magdudulot ng gutom sa mga semiconductor manufacturer sa kritikal na elementong ito.

Isang bagong hanay ng mga patakaran ukol sa pag-export ang naglalagay ng mas mahigpit na limitasyon. Lalo na, maaaring ipagbawal ito sa mga dayuhang kumpanya at bansa na tumutulong sa mga US manufacturer na iwasan ang mga kontrol. Halimbawa, ang pag-reprocess ng Chinese gallium at muling ibenta ito sa US ay mahigpit na ipinagbabawal, at ang hindi pagsunod sa patakarang ito ay maaaring magdulot ng pagkawala ng shipment ng Chinese gallium para sa “guilty” na partido.

Sinusundan ito ng katulad na hakbang sa antimony, na nag-trigger ng price run sa elementong ginagamit sa semiconductor at produksyon ng bala.

Pinagmulan: Mining.com

Bahagi ng Mas Malawak na Chip War

Ang hakbang na ito sa US-China trade war ay isang retaliation laban sa mga pagtatangka ng Amerika na pahinain ang industriya ng chip ng China sa pamamagitan ng serye ng mga sanction laban sa pag-export ng advanced na chip at kagamitan sa paggawa ng chip, unang advanced EUV at pagkatapos ay DUV machines.

Kasabay nito, sinusubukan ng US na pasiglahin ang domestic production, sa mga pagtatangkang ibalik ang Intel sa tamang landas (INTC )  at upang makapaglipat ang TSMC ng mga pabrika sa Arizona.

Ngayon, aktibong kumakalas ang China sa sarili nitong pagtatangka na pahinain ang paggawa ng chip ng US.

Sinabi ng China na ang kanilang pagbabawal sa gallium at germanium ay dahil sa “dual military and civilian uses” ng mga mineral. Isang pagbigkas na eksaktong katulad ng justification na ibinigay ng USA para sa pag-sanction sa mga kumpanyang Chinese, lalo na sa konteksto ng digmaan sa Ukraine.

Ang hakbang ng China ay malamang na partially gumana, dahil ang gallium ay isang napakaliit na pamilihan, madaling subaybayan. Ang alternatibong kasalukuyang umiiral na mga supplier ay hindi rin gaanong makakatulong, dahil ang #2 at #3 ay Russia at Ukraine.

Paano Naging Dominante ang China

Dahil ang gallium ay hindi umiiral nang mag-isa, ang dominasyon ng China sa industriya ay karamihan ay by-product ng napakalaking industriya ng aluminyo nito.

Ngunit kahit ito ay hindi ganap na nagpapaliwanag. Sa katunayan, ang China ay gumagawa ng “lamang” 59% ng aluminyo ng mundo.

Ang pagkakaiba ay ang China ay nag-utos sa batas na ang mga prodyuser ng aluminyo nito ay dapat mag-recover ng gallium, isang bagay na kung wala ito ay hindi magiging prayoridad para sa mga refinery ng aluminyo.

Nilikha nito ang surplus ng gallium sa pamilihan nang higit sa isang dekada, tinulungan ang China na magtayo ng stockpile, at nagbaba ng domestic na presyo habang inilalagay ang mga kakumpitensya nito sa bangketa.

Isang Mahal na Pagkakamali

Sa paglingon, nagkamali ang mga pamahalaang Kanluranin sa pagwawalang-bahala sa kahinaan sa mga kritikal na materyales tulad ng tungsten, antimony, at bihirang lupa. Ito ay isang avoidable na pagkakamali, dahil ang mga eksperto sa industriya at militar ay nagbabala tungkol dito sa loob ng maraming taon na.

Ang pagbibitiw sa “mahal” na stockpiles ng mga estratehikong mineral, na itinayo noong Cold War, ay nagpalala sa problema.

Isang ulat ng US Geological Survey (USGC) ay nagsasaad na ang Chinese gallium ban ay maaaring magastos sa US ng hanggang $3.1B, kasama ang kaugnay na ban sa germanium na maaaring umabot sa $0.4B.

Siyempre, ang tunay na gastos ay maaaring mas mataas, dahil ito rin ay lumilikha ng napakalaking estratehikong at industriyal na kahinaan. Ang kahinaang ito ay maaaring makaapekto sa kakayahan ng US na magsagawa ng mga operasyong militar laban sa China o mga kaalyado nito tulad ng Russia at, samakatuwid, mabawasan ang mga diplomatikong opsyon nito.

Ang parehong ulat ay nagsasaad na ang presyo ng gallium ay maaaring tumaas ng higit sa 150% at ang presyo ng germanium ay tumaas ng 26% sakaling magkaroon ng total ban.

Pagsusolusyon sa Suplay ng Gallium

Dahil ang gallium ay kailangang i-extract mula sa umiiral na industriyal na proseso ng metallurgical, ang tanging realistic na alternatibo sa mga Chinese aluminum smelters ay mga non-Chinese na prodyuser ng aluminyo.

Ang Rio Tinto Group (RIO ) ay nagsabi na isinasaalang‑alang ang pagprodyus ng gallium mula sa mga Canadian aluminum operations nito.

Ang Metlen Energy & Metals SA (MYTIL.AT) ay nag-iexplore ng katulad na bagay sa Greece, kung saan ang Metlen ay ang pinakamalaking prodyuser ng bauxite sa EU (ang ore kung saan kinukuha ang aluminyo).

Sa USA, ang Nyrstar na pagmamay-ari ng Trafigura ay nag-iexplore ng $150M germanium at gallium recovery at processing facility sa zinc smelter nito sa Tennessee.

Gayunpaman, ang mga Kanlurang kumpanya ng aluminyo ay naghahanap ng pangmatagalang pangako mula sa mga gobyerno at/o mga semiconductor firm bago gawin ang mamahaling hakbang ng retrofitting ng kanilang mga smelting operation upang magdagdag ng hakbang sa pag-extract ng gallium.

Hindi malinaw kung ang $29M na inilaan ng US Defense Department para suportahan ang pag-extract ng gallium at germanium ay magiging sapat.

Kung wala ang ganitong safety net, malamang na hindi nila gagawin ang panganib at maaaring ma-expose sa posibleng pag-crash ng presyo kung ang suplay ng China ay biglang muling pumasok sa merkado. Sa katunayan, bago ang mga sanction, ang produksyon ng gallium ay karaniwang mas mataas kaysa sa kabuuang demand.

Mga Kumpanya ng Gallium

DOWA (5714.T)

Habang karamihan ay dominado ng China, may ilang prodyuser ng gallium na ganap na independiyente mula dito. Isa sa kanila ay ang Japanese DOWA Metals and Mining Company, bahagi ng mas malaking DOWA Holdings.

Pinagmulan: DOWA

Ang produksyon ng gallium ay ginagawa sa pamamagitan ng smelting ng zinc na inaangkat mula sa Mexico, at isinasagawa sa Japan.

Ang DOWA ay pangunahing isang recycling company, na may raw metal production side para sa zinc. Kabilang dito ang recycling ng mga metal, pati na rin ng mga baterya. Nagsasagawa rin ito ng recycling ng wastewater sa Japan.

Pinagmulan: DOWA

Ang kumpanya ay nag-susupply din ng iba pang materyales para sa industriya ng semiconductor, partikular ang infrared at ultraviolet LED na gawa gamit ang gallium. Kaya kung ang mga Kanlurang merkado ay nakararanas ng kakulangan sa ganitong mga materyales, ito ay maaaring magbigay ng malaking benepisyo sa DOWA, dahil ito ay vertical na integrated na sa napaka‑vulnerable na bahagi ng supply chain.

Pinagmulan: DOWA

Katulad ng maraming industriyal na Japanese na kumpanya, ang stock nito ay matagal nang nagte‑trade sa mababang multiple, na may P/E na mas mababa sa 8 sa oras ng pagsulat ng artikulong ito. Maaaring ito ay ituring na problema (value trap) o oportunidad depende sa profile at time horizon ng mamumuhunan.

Rio Tinto

Ang Rio Tinto ay ang pangalawang pinakamalaking kumpanya ng pagmimina sa mundo. Ang pinakamalaking bahagi ng negosyo nito ay nasa iron ore. Gayunpaman, ito rin ay isang napakalaking prodyuser ng copper at aluminum, na may malalakas na plano ng pagpapalawak para sa produksyon ng copper.

Tulad ng nabanggit, isinasaalang‑alang nito ang pagpasok sa negosyo ng gallium din, sa pamamagitan ng mga Canadian aluminum smelters nito (tingnan sa ibaba). Ito ay maaaring magbigay sa mga mamumuhunan ng exposure sa sektor ng gallium, habang umaasa rin sa mas matatag na negosyo sa pagmimina ng “mainstream” na metal.

Iron

Ang historikal na negosyo ng Rio Tinto ay, at patuloy na, nakasentro sa rehiyon ng Pilbara sa West Australia, kilala sa iron ore nito.

Ngayon ay nakikibahagi ito sa isang proyektong tumagal ng higit sa 10 taon bago maisakatuparan, ang Simandou, sa Guinea (Africa). Kapag natapos, ang Simandou ay magiging pinakamalaking minahan at proyektong imprastruktura sa Africa. Ang proyektong Simandou ay isang joint venture sa pagitan ng Gobyerno ng Republika ng Guinea, Rio Tinto, at Chinese Chalco Iron Ore Holdings (CIOH).

Ang Rio Tinto ay naghahanap din ng mga paraan upang bawasan ang carbon emissions ng iron nito, partikular sa pamamagitan ng BioIron, isang proprietary technology na iniangkop sa Pilbara ore, gamit ang biomass at microwave upang palitan ang paggamit ng karbon. Maaaring mabawasan nito ang kaugnay na carbon emissions ng 95%.

Pinagmulan: Rio Tinto

(tinukoy nang detalyado ang kaso para sa pamumuhunan sa iron sa isang dedikadong ulat)

Copper

Ang Rio Tinto ay mabilis na nagpapalago ng produksyon ng copper sa pamamagitan ng malawak na pagpapalawak ng Oyu Tolgoi, ang pinakamalaking minahan sa Mongolia. Ang minahan ay kasalukuyang tumataas sa 500 ktpa (libong tonelada bawat taon), na may target na 1,000 ktpa sa susunod na limang taon.

Inaasahan na magbibigay ang Rio Tinto ng 25% ng paglago ng volume sa pandaigdigang suplay ng copper sa susunod na 5 taon.

Ang Rio Tinto ay isa ring lider sa inobasyon ng pagkuha ng copper sa pamamagitan ng venture Nuton, na ang bagong teknolohiya ay nagpapahintulot ng mas mataas na rate ng copper recovery mula sa mined ore.

Lithium

Ang Rio Tinto ay unti‑unting nagiging higante sa produksyon ng lithium. Ang unang hakbang ay ang pagkuha ng Ricon project sa Argentina noong 2021.

Sinundan ito ng problemadong Jadar lithium project sa Serbia, na kinansela sa ilalim ng matinding pressure mula sa mga lokal na aktibista, ngunit maaaring magsimulang muli.

Gayunpaman, ang malaking pagbabago ay naganap sa pagkuha ng Arcadium Lithium noong 2024 , ang ikatlong pinakamalaking prodyuser ng lithium sa mundo, na resulta ng merger ng Allken at Livent isang taon bago ito.

Pinagmulan: Arcadium

Inilalagay nito ang Rio Tinto halos sa tuktok ng mga kumpanya ng lithium sa mundo pagdating sa reserba at kabuuang kapasidad.

Pinagmulan: Rio Tinto

Tungkol sa pagkuha na ito, ang tinagurian bilang “tunay na premyo ng Rio Tinto” ay ang Direct Lithium Extraction (DLE) technology ng Arcadium. Ang Arcadium ay nagtrabaho sa DLE mula pa noong 1996, kasama ang evaporation ponds, at kamakailan ay nakagawa ng makabuluhang pag‑unlad upang gawing komersyal na viable bilang isang stand‑alone extraction method.

Ang Arcadium ay nag-develop din ng LIOVIX, isang anyo ng printable lithium foil na maaaring mag‑boost ng performance ng baterya, mag‑bawas ng gastos sa paggawa, at mag‑bawas ng paggamit ng lithium.

Pinagmulan: Arcadium

Aluminum

Ang Rio Tinto ay matagal nang prodyuser ng low‑carbon aluminum, na may hydropower na nagbibigay ng enerhiya upang i‑refine ang bauxite tungo sa alumina at pagkatapos ay aluminyo.

Rio Tinto Overview

Sa pangkalahatan, ang Rio Tinto ay isang pandaigdigang higante sa pagmimina, na nagbibigay sa mga mamumuhunan ng solidong exposure sa pamilihan ng iron. Isa rin itong green metal titan na nasa proseso, na may agresibong mga hakbang patungo sa copper at lithium, at marahil pati na rin sa gallium.

Sa teknolohiya upang bawasan ang emissions ng iron ore + na mayroon nang napakababang emissions sa produksyon ng aluminum, ito ay mahusay na nakaposisyon upang harapin ang paglitaw ng anumang carbon tax sa mga produkto nito, na nagbibigay ng potensyal na kompetitibong kalamangan laban sa mas maliliit na kakumpitensya.