Các quốc gia sản xuất gallium và germanium ngoài Trung Quốc

Ngày 3.7, Trung Quốc đột ngột áp đặt hạn chế xuất khẩu đối với 8 sản phẩm gallium và 6 sản phẩm germanium từ ngày 1.8 để bảo vệ lợi ích an ninh quốc gia. Động thái mới nhất được cho khiến cuộc chiến công nghệ (đặc biệt ở lĩnh vực bán dẫn) Mỹ - Trung leo thang.

Khai thác germanium từ đâu?

Quặng gemanium rất hiếm, đa số germanium là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất kẽm và từ tro bay than đá.

Liên minh Nguyên liệu thô quan trọng (CRMA) - một hiệp hội công nghiệp ở châu Âu - xác định Trung Quốc sản xuất khoảng 60% germanium của thế giới, phần còn lại đến từ Canada, Phần Lan, Nga, Mỹ.

Theo hải quan Trung Quốc, năm ngoái nước này xuất khẩu 43,7 tấn germanium chưa tinh chế lẫn đã tinh chế.

Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS) cho biết lượng germanium tiêu thụ năm 2022 đạt tổng giá trị khoảng 39 triệu USD - tăng 10% so với năm 2021.

Nguồn gallium

Trong quặng kẽm và bauxite thường có lượng nhỏ gallium, xử lý bautixe tạo ra nhôm cũng cho gallium kim loại. CRMA xác định Trung Quốc chiếm 80% sản lượng toàn cầu.

Gallium được sử dụng để tạo ra gallium arsenide dùng trong thiết bị điện tử. CRMA cho biết chỉ có vài đơn vị (ở châu Âu, Nhật Bản, Trung Quốc) đủ năng lực sản xuất gallium đạt độ tinh khiết cần thiết.

Theo hải quan Trung Quốc, năm ngoái nước này xuất khẩu 94 tấn gallium - tăng 25% so với năm 2021.

USGS cho biết lượng gallium kim loại cùng đĩa bán dẫn gallium arsenide mà Mỹ nhập khẩu năm ngoái có tổng giá trị lần lượt là khoảng 3 triệu USD và 200 triệu USD.

Cũng theo USGS, sản lượng gallium tinh chế độ tinh khiết cao năm ngoái ước đạt khoảng 290.000 kg - tăng so với 250.000 kg năm 2021.

Các quốc gia sản xuất gallium và germanium ngoài Trung Quốc

USGS cho biết một lượng nhỏ gallium - khoảng 10 tấn vào năm 2021 - được sản xuất bởi Nhật Bản, Nga, Hàn Quốc.

Đức và Kazakhstan từng sản xuất. Sau khi giá tăng trong hai năm 2020 cùng 2021, Đức tuyên bố tái khôi phục hoạt động sản xuất gallium sơ cấp.

Teck Resources của Canada là đơn vị sản xuất germanium lớn nhất Bắc Mỹ. Tập đoàn Indium có trụ sở tại Mỹ cũng sản xuất germanium. Công ty Umicore của Bỉ sản xuất cả gallium lẫn germanium.

Gallium và germanium dùng làm gì?

Hai vật liệu được dùng trong chip máy tính tốc độ cao, trong lĩnh vực quốc phòng và năng lượng tái tạo.

Germanium đóng vai trò quan trọng trong cáp quang, công nghệ hồng ngoại, pin mặt trời. Dạng kim loại cùng các dạng oxit của nó có nhiều ứng dụng quân sự chẳng hạn như thiết bị nhìn đêm, cảm biến hình ảnh vệ tinh.

Theo công ty Mỹ Wafer World, đĩa bán dẫn làm bằng gallium arsenide thay vì silicon có thể hoạt động ở tần số cao hơn, chịu nhiệt tốt hơn, tạo ra ít tiếng ồn hơn nên vô cùng phù hợp cho thiết bị liên lạc vô tuyến, vệ tinh và đèn LED.

Giá gallium và germanium

Trong phiên giao dịch ngày 3.7, gallium tinh khiết 99,99% ở Trung Quốc được định giá ở mức 1.775 nhân dân tệ (245 USD)/kg - tăng 5,97% so với phiên trước đó và là mức cao nhất từ ngày 16.5 đến nay. Còn giá germanium lên đến 9.150 tệ (1.264 USD)/kg.

Vật liệu thay thế

Trong một số ứng dụng, silicon hoặc indium có thể thay thế gallium. USGS đánh giá silicon là vật liệu thay thế germanium ít tốn kém hơn trong một số thiết bị điện tử. Với hệ thống hồng ngoại thì germanium kim loại có thể được thay bằng kẽm selenide và germanium thủy tinh, nhưng hiệu suất không bằng.

Tiền lệ

Năm 2010 sau khi căng thẳng lãnh thổ leo thang, Trung Quốc áp đặt hạn ngạch xuất khẩu đất hiếm cho Nhật - khiến giá đất hiếm tăng vọt, Tokyo phải vất vả tìm nguồn cung. Bắc Kinh thời điểm đó lấy lý do lo ngại về môi trường.

Nam châm đất hiếm được dùng trong tua bin gió, xe điện cùng nhiều trang thiết bị quốc phòng chẳng hạn như tên lửa dẫn đường bằng laser.

Vài năm gần đây, Trung Quốc không ít lần đe dọa hạn chế xuất khẩu đất hiếm.