ไอซีที

ธาตุแกลเลียม-เจอร์เมเนียม สำคัญอย่างไร ทำไมจีนสั่งควบคุมส่งออก

ส่องความสำคัญของ แกลเลียม-เจอร์เมเนียม หลังจีนตอบโต้มาตรการกีดกันทางการค้า สั่งควบคุมการส่งออกแร่แกลเลียม-เจอร์เมเนียม ชี้เป็นวัตถุดิบสำคัญ เป็นความมั่นคงของชาติ หวั่นกระทบอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โทรคมนาคม และอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า 

เมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม 2566 กระทรวงพาณิชย์จีนเปิดเผยว่า แร่แกลเลียมและเจอร์เมเนียม รวมถึงสารประกอบทางเคมีที่เกี่ยวข้องจะถูกควบคุมการส่งออก เพื่อปกป้องความมั่นคงของชาติจีน ตั้งแต่วันที่ 1 ส.ค.นี้ ผู้ส่งออกโลหะทั้งสองจะต้องยื่นขอใบอนุญาตจากกระทรวงพาณิชย์ หากต้องการเริ่มต้นหรือดำเนินการจัดส่งโลหะดังกล่าวออกนอกประเทศต่อไป และจะต้องรายงานรายละเอียดของผู้ซื้อในต่างประเทศและคำขอของพวกเขาด้วย

การกำหนดข้อจำกัดในการส่งออกโลหะสองชนิดที่ถือว่ามีความสำคัญต่อชิ้นส่วนของเซมิคอนดักเตอร์ โทรคมนาคม และอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า เกิดขึ้นท่ามกลางสงครามการค้าด้านเทคโนโลยีระหว่างจีนกับสหรัฐและยุโรป

จากข้อมูลของ UK Critical Minerals Intelligence Centre จีนมีสัดส่วนการผลิตแกลเลียมประมาณ 94% ของโลก ขณะที่เจอร์เมเนียม จีนผลิตได้ 83% ของโลก

แกลเลียม-เจอร์เมเนียม คืออะไร

ข้อมูลจากศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ หรือ Nectec ระบุว่า แกลเลียม (Ga) ค้นพบในปี ค.ศ. 1875 โดย Lecoq de Boisbaudran นักเคมีชาวฝรั่งเศส และธาตุ Ga มีประโยชน์ไม่มากนักในเชิงพาณิชย์ แต่สารประกอบของ Ga เช่น

แกลเลียมแอนติโมไนด์ แกลเลียมอาร์เซไนด์ โลหะแกลเลียม แกลเลียมไนไตรด์ แกลเลียมออกไซด์ แกลเลียมฟอสไฟด์ แกลเลียมเซเลไนด์ และอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ ใช้ประโยชน์เป็นกึ่งตัวนำ (semiconductor) และการใช้งานเฉพาะบางอย่างเท่านั้น

ส่วน เจอร์เมเนียม (Germanium-Ge) ปรากฏในปี ค.ศ. 1869 ได้คาดการณ์ถึงธาตุและสมบัติของธาตุที่ยังไม่ได้ค้นพบในสมัยนั้น ต่อมามีการค้นพบจริงในปี ค.ศ. 1886 โดย Clemens Winkler ได้ค้นพบธาตุนี้จากแร่ Argyrodite และตั้งชื่อธาตุนี้ว่าเจอร์เมเนียม (Ge)

โดยการใช้ประโยชน์มากที่สุดใน solid state electronics โดยอาศัยสมบัติการเป็นกึ่งตัวนำของโลหะนี้ (semiconductor) ใช้ผสมกับโลหะอื่นผลิตโลหะเจือ เช่น Be-Ge, Ge-Cu และสุดท้าย Ge ในรูป GeO2 เป็นองค์ประกอบสำคัญของแก้วอุตสาหกรรม (industrial glass)

ธาตุทั้งสองมีลักษณะเป็นสีเงินขาว และโดยทั่วไปจัดว่าเป็น “โลหะรอง” โลหะชนิดนี้มักไม่พบในธรรมชาติ แต่จะผลิตในความเข้มข้นเล็กน้อย เป็นผลพลอยได้จากโรงถลุงแร่ที่สกัดวัตถุดิบหลักอื่น ๆ อย่างการสกัดสังกะสี หรือจากกระบวนการแปรรูปถ่านหินและบอกไซต์สำหรับผลิตอะลูมิเนียม

ดังนั้น โลหะเหล่านี้ก็ไม่ใช่โลหะหายาก แต่อาจมีต้นทุนค่อนข้างสูงในการสกัดและนำไปใช้ประโยชน์เมื่อมีการจำกัดการใช้

ความสำคัญของ แกลเลียม-เจอร์เมเนียม

ธาตุทั้งสองชนิดนิยมนำไปใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า อุตสาหกรรมการป้องกันประเทศ และจอแสดงผล แกลเลียมและเจอร์เมเนียมมีบทบาทในการผลิตสารกึ่งตัวนำแบบผสมจำนวนมาก ซึ่งรวมองค์ประกอบหลายอย่างเข้าด้วยกัน เพื่อปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพการส่งข้อมูล

บลูมเบิร์ก รายงานว่า ตลาดของโลหะธาตุทั้งสองนี้มีขนาดเล็กมาก เมื่อเทียบกับสินค้าโภคภัณฑ์อื่น ๆ เช่น ทองแดง หรือ น้ำมัน การนำเข้าโลหะแกลเลียมและแกลเลียมอาร์เซไนด์เวเฟอร์ของสหรัฐในปี 2565 มีมูลค่าเพียง 225 ล้านเหรียญสหรัฐ แต่การใช้ในอุตสาหกรรมเชิงยุทธศาสตร์ หมายความว่า แม้จะมีมูลค่าต่ำแต่ก็ยังคงส่งผลกระทบในวงกว้าง

โดยเฉพาะด้านในการผลิตชิป อุปกรณ์สื่อสาร และการป้องกันประเทศ แกลเลียมใช้ในสารกึ่งตัวนำแบบผสม ซึ่งรวมองค์ประกอบหลายอย่าง เพื่อปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพการส่งสัญญาณในหน้าจอทีวีและโทรศัพท์มือถือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และเรดาร์

ส่วนการใช้งานของเจอร์เมเนียม ครอบคลุมกรผลิตอุปกรณ์การสื่อสารด้วยสายไฟเบอร์ออปติก แว่นตาสำหรับมองกลางคืน และการสำรวจอวกาศ ที่ดาวเทียมส่วนใหญ่จะต้องใช้พลังงานจากโซลาร์เซลล์ที่ใช้เจอร์เมเนียมเป็นส่วนประกอบ 

อุตสาหกรรมเหล่านี้ล้วนเป็นการผลิตเชิงยุทธ์ศาสตร์ และเป็นโครงสร้างพื้นฐานในการส่งสัญญาณเพื่อนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ

จีน ควบคุมการส่งออกส่งผลกับราคาอย่างไร

ดังที่กล่าวข้างต้นว่า จีนครอบครองตลาดแกลเลียม 94% และเจอร์มีเนียมอีก 83% นักวิเคราะห์หลายแห่งได้ประเมินว่าจะทำให้ราคาของโลหะนี้ดีดตัวขึ้นมาในช่วงสั้น ๆ แต่จากนั้นจะเกิดการผลิตในแหล่งใหม่ ๆ ทั่วโลก 

นายคริสโตเฟอร์ เอคเคิลสโตน ผู้อำนวยการ Hallgarten & Co ธนาคารเพื่อการลงทุนกล่าวกับบลูมเบิร์กว่า เมื่อมีการควบคุมสินค้าและขึ้นราคาจากจีน ก็มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการสกัดโลหะเหล่านี้ในฝั่งตะวันตก ในช่วงเวลาสั้น ๆ มันจะส่งผลกับราคา แต่หลังจากนั้นการครอบงำตลาดแร่ทั้งสองของจีนก็จะหายไป เหตุการณ์เดียวกันนี้เคยเกิดขึ้นมาก่อนในแร่อื่น ๆ เช่น พลวง ทังสเตน และธาตุหายาก

ทั้งนี้ โลหะดังกล่าวไม่ใช่โลหะที่หายาก แต่ค่าใช้จ่ายในการแปรรูปอาจสูง เนื่องจากจีนได้ส่งออกโลหะเหล่านี้ในราคาถูกมาเป็นเวลานาน จึงมีแหล่งผลิตและโครงสร้างพื้นฐานที่พร้อมสกัดโลหะนี้ไม่กี่แห่งในโลก ขณะที่จีนสามารถเพิ่มการผลิตได้อีก

แต่หากการควบคุมการส่งออกของจีนส่งผลให้ราคาพุ่งสูงขึ้น การผลิตจากซัพพลายเออร์รายอื่นจะเพิ่มขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาด ตามรายงานของ CRU Group ซึ่งเป็นผู้ให้บริการข่าวกรองอุตสาหกรรมโลหะระบุว่า ประเทศอื่น ๆ ที่ผลิตแกลเลียมได้ ได้แก่ ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย และยูเครน เจอร์เมเนียมยังผลิตในแคนาดา เบลเยียม สหรัฐอเมริกา และรัสเซีย

การผลิตนอกประเทศจีน

บลูมเบิร์กรายงานว่า ประเทศอื่น ๆ ที่มีกำลังการผลิตแกลเลียม ได้แก่ รัสเซีย และยูเครน ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการสกัดอลูมินา ขณะที่เกาหลีใต้และญี่ปุ่นได้แกลเลียมจากการผลิตสังกะสี

ในอเมริกาเหนือ เจอร์เมเนียมได้จากกระบวนการผลิตสังกะสี ตะกั่ว และโลหะอื่น ๆ ที่โรงถลุง Trail ของ Teck Resources Ltd. ในบริติชโคลัมเบีย และยังมีโรงผลิตของ 5N Plus Inc. และ Indium Corporation ในสหรัฐอเมริกา

ในยุโรป Umicore SA ของเบลเยียมเป็นผู้ผลิตโลหะทั้งสองชนิด และโครงการเปิดเหมืองใหม่บางโครงการพบความเข้มข้นของโลหะสูงขึ้น และอาจเป็นโอกาสในการผลิต แกลเลียม-เจอร์เมเนียมเพิ่มเติม หากอุปทานขาดแคลน เช่น โครงการเหมืองสังกะสี Kipushi ที่คาดว่าจะเริ่มขุดในสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโกในปี 2567

ควบคุมโลหะสำคัญเป็นสงครามเทคโนโลยี จีน-โลกตะวันตก

ความเคลื่อนไหวของจีนกรณีนี้มีขึ้นหลังจากสหรัฐและพันธมิตรเริ่มออกมาวิพากษ์วิจารณ์ในเชิงต่อต้านรัฐบาลจีนในช่วงไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมา จากความพยายามอย่างต่อเนื่องของสหรัฐที่จะหยุดยั้งพัฒนาการทางด้านเทคโนโลยี ซึ่งสหรัฐเรียกร้องให้พันธมิตรจำกัดและควบคุมซัพพลายเชนที่จะส่งให้บริษัทจีน ซึ่งเกิดขึ้นเป็นวงกว้างและทำให้ภาคการผลิตทั่วโลกต้องมองหาแหล่งวัตถุดิบในท้องถิ่น

บลูมเบิร์กระบุว่า คณะบริหารของประธานาธิบดีโจ ไบเดน ของสหรัฐกำลังวางแผนที่จะปิดกั้นการขายชิปบางตัวที่ใช้ในการดำเนินโครงการเกี่ยวกับเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์

และเมื่อต้นปีที่ผ่านมา รัฐบาลจีนสั่งแบนผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตชิปของสหรัฐ Micron Technology Inc. จากภาคส่วนที่สำคัญบางส่วน หลังจากระบุว่าพบความเสี่ยงที่เป็นภัยต่อความมั่นคงทางไซเบอร์

ขณะเดียวกัน รัฐบาลเนเธอร์แลนด์ยังประกาศมาตรการไม่ให้บริษัท ASML Holding NV ขายเครื่องยิงชิปให้กับบริษัทจีน ซึ่ง ASML เป็นบริษัทแห่งเดียวในโลกที่มีเครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ทันสมัยที่สุด