Chinas Wolfram-Exportkontrollen und die Nachfrage nach KI-Chips kollidieren und verändern die globale Lieferkette für Spezialgase

Ein aktueller Forschungsbericht der China International Capital Corporation (CICC), der am 26. Juni veröffentlicht wurde, zeigt, dass die erhöhten Ausgaben für die Infrastruktur für KI und das Verbot der chinesischen Regierung für den Export von hochreinem Wolfram den weltweiten Bedarf antronSpezialgasen (ESG) unter Druck setzen, die eine kritische Komponente für die Herstellung aller fortschrittlichen KI-Chips darstellen.

Die Bedeutung der aktuellen Störung ergibt sich aus dem Zusammenwirken zweier unterschiedlicher Kräfte: Die Nachfrage nach diesen Gasen wächst aufgrund des zunehmenden Einflusses von KI rasant, und die Lieferkette über Japan ist unterbrochen.

Chiphersteller, die Prozessoren für Rechenzentren mit großen Sprachmodellen, Cloud-basierten Systemen für maschinelles Lernen und KI-Trainingseinrichtungen produzieren, werden – ebenso wie die Hersteller der benötigten Ätzgase – mit einem Produktionsengpass konfrontiert sein. Dieser Engpass liegt nicht in der Kapazität der Halbleiterfabriken oder der Verpackungs-/Montageanlagen, sondern in den Ätzgasen, die zur Herstellung elektrischer Leiterbahnen verwendet werden und die Produktionsmengen begrenzen.

Die Nachfrage nach KI-Chips erhöht den Druck auf Spezialgase

Laut einem ausführlichen Bericht von Nanda Optoelectronicstronmachen ESG etwa 13 % der in der Waferfertigung verwendeten Materialien aus. Damit sind ESG nach Siliziumwafern die zweitgrößte Materialgruppe in der Waferfertigung.

Was die Auswirkungen von KI von anderen Technologien unterscheidet, ist nicht nur die höhere Anzahl produzierter Chips, sondern vor allem der exponentiell gestiegene Gasverbrauch pro Wafer aufgrund der Verkleinerung der Transistorstrukturen. Bei der 65-nm-Prozesstechnologie sind typischerweise etwa 20 Ätzprozesse pro Wafer erforderlich. Im Vergleich dazu hat sich diese Zahl bei der 7-nm-Technologie, die für viele aktuelle KI-Beschleuniger verwendet wird, auf etwa 140 erhöht.

Zusätzlicher Druck entsteht durch den hohen Verbrauch an Gasen im Bereich des High Bandwidth Memory (HBM), das Rückgrat der Hardware für KI-Training. Tiefenätzprozesse zur Herstellung von Through-Silicon Vias (TSVs) in HBM verwenden Schwefelhexafluorid und Octafluorcyclobutan. Aufgrund der steigenden Anzahl von 3D-NAND-Schichten in KI-bezogenen nichtflüchtigen Speichern wächst der Bedarf an diesen Gasen stetig.

Allerdings wächst der Dollarbetrag, der aufgrund von KI für die verstärkte Halbleiterproduktion ausgegeben wird, weiterhin rasant, wie Prognosen sowohl für Halbleitergießereien als auch für Cloud-Service-Anbieter belegen.

TrendForce prognostiziert für 2026 einen weltweiten Umsatz von 218,8 Milliarden US-Dollar im Bereich der Auftragsfertigung, was einem Wachstum von 24,8 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Die Investitionsausgaben der acht größten Cloud-Service-Anbieter werden laut CICC-Bericht um rund 61 % gegenüber dem Vorjahr steigen, während die weltweiten Auslieferungen von KI-Servern voraussichtlich um etwa 28 % zunehmen werden.

Chinas Wolframkontrollen belasten Japans WF6-Lieferungen

Im Februar 2025 verhängte Peking Exportbeschränkungen für Wolfram und vier weitere Metalle. Wie Reuters berichtete, werden für alle zwanzig geschäftsrelevanten Produkte, die diese Materialien exportieren sollen, Lizenzen benötigt. Diese Beschränkungen wurden als Reaktion auf US-Zölle begründet und sollen Chinas nationale Sicherheitsinteressen schützen.

Die Folgewirkungen dieser Beschränkungen trafen japanische Hersteller von Wolframhexafluorid (WF6) deutlich stärker als erwartet. WF6 ist eine essentielle Verbindung, die für die Abscheidung von Wolframverbindungen in Logikchips, DRAM, HBM und 3D-NAND verwendet wird. Die japanischen Hersteller Kanto Denka und Central Glass informierten ihre Kunden in Südkorea darüber, dass ihre Lagerbestände erschöpft seien und sie die Versorgung voraussichtlich bis in die zweite Jahreshälfte 2026 nicht mehr gewährleisten könnten.

Japanische Hersteller decken rund 24 % der weltweiten WF6-Produktion ab. Die durch den Wegfall der japanischen Produktion entstehende Lücke lässt sich kaum durch Zulieferer in westlichen Ländern schließen. So haben die USA laut Reuters beispielsweise 2015 den Wolframabbau eingestellt und produzieren seit 1997 kein raffiniertes Wismut mehr.

Chinesische Gasproduzenten versuchen, den Engpass zu beheben

Um diese Chance zu nutzen, wird die heimische Gasproduktion in China rasch ausgebaut. CSIC Special Gases beispielsweise betreibt derzeit eine WF6-Produktionsanlage mit einer Kapazität von 2.000 Tonnen pro Jahr und plant, diese bis 2027 um weitere 1.000 Tonnen auf 3.000 Tonnen zu erhöhen. Damit würde das Unternehmen laut CICC-Bericht zum weltweit größten Produzenten aufsteigen. HaoHua und Zhongju Core verfügen jeweils über eine Kapazität von 600 Tonnen, und Heyuan Gas beabsichtigt, noch in diesem Jahr die Probeproduktion in einer 600-Tonnen-Anlage aufzunehmen.

Die Preisdaten deuten auf diese Veränderung der Produktionsmengen hin. Laut Zolldaten der chinesischen Zollverwaltung lag der durchschnittliche Exportpreis für WF6 zwischen Januar und Mai 2026 bei über 950.000 RMB pro Tonne. Darüber hinaus lag der Marktpreis für WF6 der Reinheitsstufe 6N (99,9999 %) Ende Juni zwischen 2 Millionen RMB und 2,5 Millionen US-Dollar pro Tonne.

tronSpezialgase werden zu einem strategischen Chip-Engpass

Der globale ESG-Markt wird bis 2032 voraussichtlich 6,9 Milliarden US-Dollar, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,4 % entspricht; 2025 lag er bei rund 5,1 Milliarden US-Dollar. Der asiatisch-pazifische Raum ist für 69 % des ESG-Konsums verantwortlich, was vor allem auf die Konzentration der Halbleiterfertigung in China, Taiwan und Südkorea zurückzuführen ist.

Laut einem Bericht der CICC kontrollieren die vier größten globalen Konzerne – Linde, Air Liquide, Air Products und Nippon Sanso – weiterhin über 70 % des gesamten Marktes fürtron. Derzeit werden in China etwa 25 % dertronfür die Herstellung integrierter Schaltungen lokal bezogen. Diese Zahl steigt.

Im CICC-Bericht heißt es, dass die Produktion von ESG-Produkten aus China die Möglichkeit habe, gleichzeitig zu steigen und aggressiv sowohl Mengen- als auch Preisvorteile zu erzielen, was bei ähnlichen Rohstoffen entlang der Lieferkette selten der Fall sei.

Chiphersteller sehen sich neuen Lieferrisiken in der KI-Hardwareproduktion gegenüber

Hyperscaler-Unternehmen und die von ihnen finanzierten Chiphersteller stehen angesichts möglicher Verzögerungen beim Produktionshochlauf in Südkorea und anderen Ländern aufgrund von Lieferengpässen bei WF6 vor dringenden Fragen. Die großen HBM-Hersteller Samsung und SK Hynix verzeichnen Störungen in ihren Lieferketten, die bis dato weitgehend von Japan abhängig waren.

Darüber hinaus stellt die zunehmende Abhängigkeit von chinesischen Lieferanten für Spezialgase eine neue Herausforderung für eine Branche dar, die bereits durch die Technologiebeschränkungen zwischen den USA und China vor großen Problemen steht. Die Akzeptanz dieses Kompromisses wird voraussichtlich von der Qualitätszertifizierung der Reinheit der Spezialgase, den Vorlaufzeiten für die Qualifizierung modernster Fertigungsanlagen und der Geschwindigkeit, mit der alternative Wolframquellen außerhalb Chinas gefunden werden können, abhängen.