Le restrizioni cinesi sulle esportazioni di tungsteno e la domanda di chip per l'intelligenza artificiale si scontrano, rimodellando la catena di approvvigionamento globale dei gas speciali

Un recente rapporto di ricerca della China International Capital Corporation (CICC), pubblicato il 26 giugno, mostra che l'aumento della spesa per le infrastrutture dedicate all'intelligenza artificiale e il divieto imposto dal governo cinese all'esportazione di tungsteno ad alta purezza stanno mettendo sotto pressione l'offerta mondiale di gas speciali per l'tron(ESG), un componente fondamentale necessario per la produzione di tutti i chip avanzati per l'IA.

L'importanza dell'attuale crisi deriva dalla combinazione di due forze distinte: la domanda di questi gas sta crescendo rapidamente a causa della crescente influenza dell'intelligenza artificiale e la catena di approvvigionamento che attraversa il Giappone è stata interrotta.

I produttori di chip che creano processori necessari per i data center che supportano modelli linguistici complessi, sistemi di inferenza di apprendimento automatico basati sul cloud e strutture di addestramento per l'intelligenza artificiale, si troveranno ad affrontare un collo di bottiglia nella loro produzione, così come i produttori di questi gas. Il collo di bottiglia non è la capacità degli stabilimenti di produzione o di confezionamento/assemblaggio, bensì i gas di incisione dei semiconduttori utilizzati per creare i percorsi elettrici, che limiteranno i livelli di produzione.

La domanda di chip per l'intelligenza artificiale aumenta la pressione sui gas speciali

Secondo un rapporto approfondito sui materiali ESG nei semiconduttori da Nanda Optoelectronicstrongli ESG rappresentano circa il 13% dei materiali utilizzati nella fabbricazione dei wafer. Ciò rende gli ESG il secondo gruppo di materiali più importante utilizzato nella fabbricazione dei wafer, dopo i wafer di silicio.

Ciò che distingue realmente l'impatto dell'IA da altre cose non è solo il maggior volume di chip prodotti, ma anche il fatto che il consumo totale di gas per wafer è aumentato esponenzialmente a causa della riduzione delle geometrie dei transistor. Nella tecnologia di processo a 65 nm, si effettuano in genere circa 20 processi di incisione per ogni wafer, mentre nel nodo a 7 nm, utilizzato per realizzare molti degli attuali dispositivi acceleratori di IA, questa cifra è salita a circa 140.

Ad aumentare la pressione sul consumo di gas contribuisce la memoria ad alta larghezza di banda (HBM), che rappresenta la spina dorsale dell'hardware per l'addestramento dell'IA. I processi di incisione profonda per la creazione di vie passanti nel silicio (TSV) nelle HBM utilizzano esafluoruro di zolfo e ottafluorociclobutano. A causa del numero crescente di strati 3D NAND nelle memorie non volatili legate all'IA, la domanda di questi gas continua a crescere.

Ciò detto, la spesa in dollari per l'aumento della produzione di semiconduttori dovuto all'intelligenza artificiale continua a crescere rapidamente, come dimostrano le previsioni sia per le fonderie che per i fornitori di servizi cloud.

TrendForce ha previsto che il fatturato globale delle fonderie raggiungerà i 218,8 miliardi di dollari nel 2026, con una crescita del 24,8% rispetto all'anno precedente. Secondo il rapporto CICC, le spese in conto capitale degli 8 maggiori fornitori di servizi cloud aumenteranno di circa il 61% rispetto all'anno precedente, mentre le spedizioni globali di server per l'intelligenza artificiale dovrebbero crescere di circa il 28%.

Le restrizioni cinesi sul tungsteno hanno un impatto negativo sulla fornitura di WF6 in Giappone

Nel febbraio 2025, Pechino ha imposto restrizioni all'esportazione di tungsteno e di altri quattro metalli, richiedendo licenze per tutti i venti prodotti correlati all'esportazione di questi materiali, come riportato da Reuters. Tali restrizioni sono state presentate come una risposta ai dazi statunitensi e sono concepite per proteggere gli interessi di sicurezza nazionale della Cina.

Le ripercussioni a catena di queste restrizioni hanno colpito i produttori giapponesi di esafluoruro di tungsteno (WF6) molto più del previsto. Il WF6 è un composto essenziale utilizzato per la deposizione di interconnessioni di tungsteno nei chip logici, nelle memorie DRAM, HBM e 3D NAND. I produttori giapponesi Kanto Denka e Central Glass hanno comunicato ai propri clienti in Corea del Sud di aver esaurito le scorte e di non essere probabilmente in grado di garantire un approvvigionamento costante fino alla seconda metà del 2026.

I produttori giapponesi rappresentano circa il 24% della produzione mondiale di WF6. Esistono poche alternative per colmare il deficit lasciato dai produttori giapponesi, provenienti da fornitori situati nei paesi occidentali. Ad esempio, secondo Reuters, gli Stati Uniti hanno cessato le attività di estrazione del tungsteno nel 2015 e non producono bismuto raffinato dal 1997.

I produttori di gas cinesi si muovono per colmare la carenza

Per sfruttare al meglio questa opportunità, la Cina sta attuando una rapida espansione della produzione nazionale di gas. CSIC Special Gases, ad esempio, gestisce attualmente il giacimento WF6 con una capacità produttiva di 2.000 tonnellate all'anno e prevede di aggiungerne altre 1.000, raggiungendo così le 3.000 tonnellate entro il 2027, diventando così il più grande produttore al mondo secondo il rapporto CICC. Nel frattempo, HaoHua e Zhongju Core hanno una capacità di 600 tonnellate ciascuna e Heyuan Gas intende avviare quest'anno la produzione di prova da un impianto da 600 tonnellate.

I dati sui prezzi sono indicativi di questa trasformazione nei livelli di produzione. Secondo i dati doganali dell'Amministrazione generale delle dogane cinese, il prezzo medio di esportazione del WF6 tra gennaio e maggio 2026 ha superato i 950.000 RMB per tonnellata. Inoltre, alla fine di giugno, il prezzo di mercato del WF6 6N (purezza 99,9999%) si attestava tra i 2 milioni di RMB e i 2,5 milioni di dollari per tonnellata.

I gas speciali per l'trondiventano un collo di bottiglia strategico per i chip

Si stima che il mercato globale ESG raggiungerà i 6,9 miliardi di dollari entro il 2032, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 4,4%; secondo Persistence Market Research, nel 2025 si attestava a circa 5,1 miliardi di dollari. La regione Asia-Pacifico rappresenta il 69% del consumo ESG, trainata dalla concentrazione della produzione di semiconduttori in Cina, Taiwan e Corea del Sud.

Secondo il rapporto CICC, le quattro principali multinazionali, Linde, Air Liquide, Air Products e Nippon Sanso, controllano ancora oltre il 70% del mercato totale dei gastron. Attualmente, circa il 25% dei gastronutilizzati nella produzione di circuiti integrati in Cina proviene da fonti locali. Questa percentuale è in aumento.

Il rapporto del CICC afferma che esiste l'opportunità per la produzione di ESG in Cina di aumentare simultaneamente e in modo aggressivo i vantaggi sia in termini di volume che di prezzo, cosa che raramente accade per materie prime simili lungo la catena di approvvigionamento.

I produttori di chip si trovano ad affrontare nuovi rischi di approvvigionamento nella produzione di hardware per l'intelligenza artificiale

Le aziende hyperscaler e i produttori di chip che finanziano si trovano ad affrontare immediatamente interrogativi sui potenziali ritardi nei programmi di avvio della produzione in Corea del Sud e in altri Paesi, a causa delle limitazioni nell'offerta di WF6. I principali produttori di HBM, Samsung e SK Hynix, hanno subito interruzioni nelle loro catene di approvvigionamento, che fino ad ora si sono basate in gran parte sul Giappone.

Inoltre, la tendenza prevalente a dipendere da fonti cinesi per i gas speciali rappresenta una nuova dipendenza per un settore che già si trova ad affrontare difficoltà a causa delle restrizioni tecnologiche tra Stati Uniti e Cina. L'accettabilità di questo compromesso sarà probabilmente determinata dalla certificazione di qualità per la purezza dei gas speciali, dai tempi di qualificazione degli impianti di produzione all'avanguardia e dalla velocità con cui sarà possibile trovare fonti alternative di tungsteno non provenienti dalla Cina.