Dok se evropska industrijska politika fokusira na kritične sirovine, galijum ostaje metal koji se u javnim raspravama često potiskuje u drugi plan, iako je Evropska unija svrstala srebro među kritične minerale još od 2011. godine. U isto vreme, galijum se sve češće posmatra kao ključna komponenta tehnoloških lanaca koji se vezuju za tranziciju ka zelenoj energiji i elektronsku industriju. Njegova ekonomska važnost za EU je značajna, ali je prisutnost u investicionim tokovima ograničena u odnosu na retke zemlje. Upravo zato, promene u snabdevanju i regulativi postaju relevantne za planiranje kapaciteta i nabavnih strategija.
Galijum ima široku primenu koja obuhvata medicinske i industrijske proizvode, kao i napredne poluprovodničke sisteme. Koristi se kao netoksična alternativa živi u termometrima, zatim u legurama sa niskim tačakama topljenja i u proizvodnji poluprovodnika. U semikondutorima, galijum-nitrid (GaN) omogućava LED diode i lasere koji emituju ljubičastu i plavu svetlost, dok se galijum-arsenid primenjuje kao direktni band-gap poluprovodnik u uređajima kao što su pametni telefoni treće i četvrte generacije i mreže usmerene na podatke. Ovakva kombinacija svojstava čini galijum materijalom čija potražnja zavisi od tehnoloških specifikacija, a ne samo od opštih trendova metala.
Tehnološki pomak prema GaN-u posebno utiče na energetske pretvarače i upravljanje napajanjem u električnim vozilima. Istraživanja ukazuju da GaN tehnologija cilja zamenu silicijuma kako bi se poboljšale performanse električnih vozila i istovremeno smanjili troškovi. GaN tranzistori dobijaju na značaju zbog velikih mogućnosti rukovanja snagom, visokih frekvencija preklapanja i većih naponskih mogućnosti. U praksi to otvara prostor za drugačiju arhitekturu elektronskih sklopova, gde efikasnost i termalno upravljanje postaju merljivi parametri.
U energetskim sistemima, GaN zasnovani invertori donose efikasnost veću za više od 70% u odnosu na invertore koji koriste tradicionalne IGBT komponente. Ti IGBT uređaji su trenutno dominantni „radni konji“ u kontrolnim sistemima električnih i hibridnih vozila. Kako se navodi, u električnom vozilu to može doprineti većem dometu vožnje i boljoj efikasnosti pakovanja kroz smanjenje dimenzija i mase opreme kao što su punjači onboard (OBC), vučni invertori i DC/DC sistemi. Takve razlike u performansama direktno utiču na to kako proizvođači planiraju nabavku poluprovodničkih materijala.
Jedan od tehničkih razloga za interesovanje je veća pokretljivost elektrona kod GaN-a u odnosu na silicijum. GaN semikondutori imaju oko 1.000 puta veću mobilnost elektrona, što se prevodi u brže kretanje nosilaca naboja. To obezbeđuje povoljnije uslove termalnog upravljanja, pa su potrebna manja rešenja za hlađenje sistema uz niže troškove. U lancu vrednosti to znači da galijum ulazi u kritične tačke gde se zahtevi za kvalitetom materijala vezuju za pouzdanost krajnjeg proizvoda.
Regulatorni rizici snabdevanja postali su vidljiviji nakon promena koje je Kina najavila za izvoz galijuma. Do 1. avgusta 2023. Kina je praktično bila jedini dobavljač galijuma semikondutorskoj industriji sa oko 98% svetske ponude. Kinesko Ministarstvo trgovine saopštilo je da izvoznici galijuma moraju da pribave „posebnu dozvolu države“ pre slanja van zemlje. Ova mera se tumači kao reakcija na zabranu izvoza napredne opreme za proizvodnju poluprovodnika u Kinu iz bezbednosnih razloga.
Takve odluke podižu zabrinutost zbog „resursnog nacionalizma“, odnosno prakse zadržavanja kritičnih materijala radi uticaja na druge države. Za evropske i regionalne aktere to znači da planiranje nabavki mora da uzme u obzir moguće prekide ili dodatne troškove usled administrativnih barijera. Istovremeno, tržišna volatilnost može rasti kada se dominantni izvor ponude suoči s novim pravilima izvoza. U takvom kontekstu, pitanje porekla materijala postaje jednako važno kao i cena.
Kretanje cena pokazuje koliko su promene u ponudi povezane s troškovima ekstrakcije i potražnje. Cene primarnog galijuma niske čistoće (99,99%) u Kini prosečno su iznosile 510 američkih dolara po kilogramu u junu 2022, što je rast od 34% u odnosu na 380 dolara po kilogramu u januaru iste godine. Pre toga, zabeležen je rast od 36% tokom 2021: sa 275 dolara po kilogramu u januaru na 375 dolara po kilogramu do decembra. Ovi skokovi ukazuju da tržište reaguje brzo kada se promeni ravnoteža između potražnje i raspoloživosti sirovine.
Uzroci rasta cena vezuju se za ograničenja proizvodnje aluminijumske rude i posledično troškove izdvajanja galijuma. Ekonomski pritisak je delimično nastao nakon ekoloških ograničenja koja su 2019. godine pogodila kinesku proizvodnju boksita, pa su rafinerije glinice morale da uvoze boksit sa nižim sadržajem galijuma iz inostranstva. To je povećalo troškove ekstrakcije galijuma iz primarnih tokova sirovine. Dodatno, tokom ranih do srednjih faza pandemije COVID-19 potražnja je oslabila, pa su kineski proizvođači usporavali ili obustavljali radove.
Kada je potražnja oporavljena u drugoj polovini 2020. godine, ponuda je bila ograničena upravo zbog ranijih zastoja kapaciteta. Rast tražnje bio je povezan sa povećanom potrošnjom galijuma u mrežama 5G telekomunikacija i sa upotrebom NdFeB magneta u kineskim električnim vozilima, gde se navodi da je potrošnja rasla zajedno s oporavkom tržišta. Cena galijuma je značajno porasla tokom poslednjeg kvartala 2020. godine i nastavila trend rasta do juna 2022. godine. Takva dinamika pokazuje kako tehnološke aplikacije mogu brzo preusmeriti potražnju ka specifičnim materijalima.
Ipak, deo stručnjaka očekuje da će zapadna tržišta pronaći alternativne izvore snabdevanja te da će zabrana predstavljati kratkotrajan prekid od nekoliko godina. Promene strukture ponude kod galijuma i drugih kritičnih metala mogle bi pogodovati kompanijama koje razvijaju rudarske projekte tog tipa. U tom kontekstu pominje se Terrain Minerals (ASX: TMX) kao primer aktera koji istražuje potencijalne izvore galijuma.
Terrain Minerals je australijska kompanija koja navodi da je prvi put otkrila galijum na svojoj imovini u avgustu 2023. godine, a zatim je privukla pojačan interes narednih meseci. Kako se navodi, globalna industrijska ulaganja usmerena ka razvoju novih rudnika galijuma i proizvodnih postrojenja najčešće bi trebalo da budu locirana u politički stabilnim jurisdikcijama uz podršku vlada radi ubrzavanja projekata. U takvom okruženju kompanije koje rade na analizi mineralizacije mogu dobiti više pažnje investicionih tokova vezanih za kritične metale.
U saopštenju kompanije istaknuto je da bi tokom narednih 12 meseci ekonomije poput SAD i EU mogle aktivnije da angažuju resursne kompanije koje deluju u sektoru galijuma (i germanijuma). Na osnovu te procene, Terrain Minerals započeo je rutinsko ispitivanje uzoraka (assaying) kao deo standardnih aktivnosti istraživanja kako bi pratio razvoj kritičnih metala na terenu. Takav pristup utiče na brzinu prikupljanja podataka o potencijalnoj mineralizaciji, što može biti ključno za kasnije faze procene resursa.
Prognoze o tražnji ukazuju da će galijumu biti potrebna veća proizvodnja kako bi se zadovoljile buduće potrebe industrije do sredine veka. Navodi se da će potražnja zahtevati više od desetostrukog povećanja primarne proizvodnje do 2050. godine. Kompanije poput Terrain-a rade detaljne analize mineralizacije galijuma i njegovog tržišta kako bi bolje razumele veze između geologije ležišta i očekivanih industrijskih zahteva.
Izvršni direktor Terrain Minerals Justin Virgin naveo je da „malo poznati“ metal bez kotacije na LME tržištu ima potencijal značajnog rasta tokom 2024. godine i kasnije, uz obrazloženje višestrukih faktora povezanih s tehnološkim napretkom elektronike koja teži bržim čipovima pri nižim naponima te poluprovodnicima i tranzistorima gde je galijum ključan element. Dodatno se navodi uticaj isteka patenta koji se odnosi na tehnologiju proizvodnje fotonaponskih panela: patent je prestao da sprečava proizvođače panela da koriste proces dopiranja galijumom, pa su neki proizvođači morali da pređu na zamenu čelikom koja dovodi do unutrašnje korozije unutar silicijumske ćelije.
Prema toj interpretaciji, rezultat promene procesa ogleda se kroz podatak da oko 50% kineskih solarnih panela koristi galijum u solarnoj tehnologiji navedeno kao dopiranje koje daje superiorne performanse i duži vek trajanja panela. U energetskom sektoru to znači da promene patentnog režima mogu preoblikovati materijalne tokove čak i kada rudarski kapaciteti ostaju nepromenjeni kratkoročno. Istovremeno, izvozna ograničenja iz Kine stvaraju dodatnu dimenziju rizika za dostupnost materijala onima koji zavise od stabilnog snabdevanja za proizvodnju poluprovodnika i drugih krajnjih aplikacija.
