במשך שנים העולם היה משוכנע שהמאבק על העתיד הטכנולוגי יתנהל סביב שבבים, בינה מלאכותית ומפעלים מתקדמים אבל מאחורי כל שבב, רובוט ומרכז נתונים מסתתרת שרשרת אספקה של חומרי גלם שכמעט אף אחד לא מכיר.
בזמן שסין ביססה שליטה חסרת תקדים על חלקים מרכזיים בשרשרת הזו, ארצות הברית מנסה כעת להשתחרר מהתלות, גם אם זה ייקח שנים, וכך הפכו כמה מתכות אלמוניות לאחד הנכסים האסטרטגיים החשובים בעולם.
המלחמה החדשה לא מתחילה במפעל השבבים
כשמדברים על המרוץ לבינה מלאכותית, רוב האנשים חושבים מיד על אותן ענקיות טכנולוגיה שמככבות בכותרות כמו אנבידיה, OpenAI, מיקרוסופט, אמזון או גוגל.
אחרים ידברו על מפעלי השבבים של TSMC בטייוואן, על המאבק סביב הטכנולוגיות המתקדמות ביותר או על ההשקעות האדירות במרכזי נתונים, אבל האמת היא שכל אלה נמצאים רק בקצה שרשרת הערך.
עוד הרבה לפני שמייצרים שבב אחד, לפני שמקימים חוות שרתים או מאמנים מודל בינה מלאכותית, יש שלב בסיסי בהרבה: צריך להוציא מהאדמה חומרי גלם, לעבד אותם, להפוך אותם לחומרים בעלי טוהר גבוה, ולשלב אותם באלפי רכיבים שונים שמרכיבים את הכלכלה המודרנית.
בלי נחושת אין רשת חשמל שתזין את מרכזי הנתונים, בלי גליום קשה לבנות מערכות הספק יעילות לדור החדש של השרתים, בלי גרמניום ואינדיום אי אפשר להעביר כמויות עצומות של מידע בין שרתים במהירויות הנדרשות לעידן הבינה המלאכותית, ובלי יסודות נדירים כמו נאודימיום או דיספרוזיום קשה לייצר מנועים חשמליים, רובוטים, רחפנים, מערכות מכ"ם ומטוסי קרב.
במילים אחרות, אם השבב הוא המוח של מהפכת הבינה המלאכותית, חומרי הגלם הם מערכת הדם שמאפשרת לו בכלל להתקיים.
אז מה הם בכלל "חומרים קריטיים"?
חומר נחשב קריטי כאשר הוא ממלא תפקיד חיוני בכלכלה או בביטחון, ובמקביל שרשרת האספקה שלו פגיעה, הפגיעות יכולה לנבוע ממחסור גיאולוגי, אך לא רק.
לעיתים הבעיה היא שרוב הכרייה מרוכזת במדינה אחת, לעיתים צוואר הבקבוק נמצא דווקא בזיקוק ובעיבוד, ולעיתים קשה מאוד למצוא חומר חלופי שמסוגל לבצע את אותה משימה.
זו הסיבה שנחושת, למשל, יכולה להיחשב חומר קריטי גם אם אינה נדירה במיוחד בטבע.
בלי נחושת קשה להרחיב רשתות חשמל, לחבר מרכזי נתונים או לבנות את תשתיות האנרגיה שמהפכת הבינה המלאכותית דורשת.
מנגד, גליום וגרמניום נדרשים בכמויות קטנות בהרבה, אך הם חיוניים לרכיבי מוליכים למחצה, מערכות תקשורת ואופטיקה מתקדמת.
מדובר במשפחה של 17 יסודות כימיים, שחלקם אינם נדירים במיוחד בקרום כדור הארץ.
הקושי הוא שהם בדרך כלל מפוזרים בריכוזים נמוכים, מעורבבים זה בזה ודורשים תהליכי הפרדה מורכבים ויקרים.
הערך שלהם אינו נובע רק מכמותם באדמה, אלא מהיכולת להפוך אותם לחומר טהור, לסגסוגת, למגנט ולבסוף לרכיב שאפשר לשלב ברובוט, במנוע חשמלי או במערכת נשק.
כדי להבין מדוע העולם כולו נאבק כיום על החומרים האלה, צריך קודם להבין את הדרך הארוכה שהם עוברים מהמכרה ועד למוצר הסופי.
המכרה הוא רק תחילת הדרך
קל לדמיין את שרשרת האספקה של מתכת כתהליך פשוט: מוציאים חומר מהאדמה, שולחים אותו למפעל ומייצרים ממנו מוצר, בפועל, המכרה הוא רק התחנה הראשונה במסלול ארוך ומורכב.
לאחר הכרייה צריך לרסק את הסלע, להפריד ממנו את המינרלים הרלוונטיים, לרכז אותם, לזקק אותם, לטהר אותם לרמה שתתאים לשימוש תעשייתי, ולעיתים להפוך אותם לתרכובת, אבקה, סגסוגת או מגנט.
רק לאחר כל השלבים האלה החומר יכול להיכנס לרכיב אלקטרוני, למנוע, לכבל, לסוללה או לשבב.
בכל אחד מהשלבים האלה עלול להיווצר צוואר בקבוק.
מדינה יכולה להחזיק מכרה גדול, אך להיות תלויה במדינה אחרת לצורך הזיקוק, חברה יכולה להשיג את חומר הגלם, אך לא את רמת הטוהר הדרושה ותעשייה יכולה למצוא תחליף תיאורטי, אך לגלות שהוא יקר יותר, פחות יעיל או אינו מתאים לייצור בהיקף גדול.
לכן, כאשר מדברים על עצמאות בחומרי גלם, לא מספיק לשאול איפה נמצאים המכרות, צריך לשאול מי יודע להפריד, מי יודע לזקק, מי מייצר את הסגסוגות, מי מייצר את המגנטים ומי שולט במפעלים שבהם החומר הופך לרכיב שימושי ורק אחרי שמבינים את השרשרת הזאת, אפשר להבין מדוע כמה חומרים כמעט אלמוניים הפכו בתוך שנים ספורות לאחת מזירות המאבק החשובות בעולם.
כך נראית התשתית הפיזית של מהפכת הבינה המלאכותית
קל לחשוב שבינה מלאכותית היא בעיקר תוכנה כמו מודלים מתקדמים, אלגוריתמים, ענן ושבבי GPU הם בדרך כלל הכוכבים של הסיפור.
אבל מאחורי כל שאילתה שאנחנו מפנים ל-ChatGPT, כל תמונה שנוצרת באמצעות AI וכל סרטון שמעובד בזמן אמת, פועלת מערכת פיזית עצומה שצורכת כמויות אדירות של חשמל, מים וחומרי גלם.
מרכז נתונים מודרני אינו רק אולם מלא בארונות שרתים, ואפשר לחשוב עליו כמו על עיר קטנה שפועלת 24 שעות ביממה.
היא צריכה תחנת כוח שתזין אותה, רשת כבישים שתוביל אליה את החשמל, מערכת תקשורת שמעבירה מידע במהירות האור, מערכות קירור שמונעות מהציוד להתחמם ומנגנוני גיבוי שמבטיחים שהכול ימשיך לפעול גם במקרה של תקלה.
כל אחת מהמערכות האלה נשענת על חומרי גלם אחרים.
חלקם מוכרים כמעט לכל אחד, כמו נחושת ואלומיניום, ואחרים מוכרים בעיקר למהנדסים ולגיאולוגים, כמו גליום, גרמניום או יסודות נדירי אדמה, יחד הם יוצרים את התשתית שעליה נשענת אחת המהפכות הטכנולוגיות הגדולות של זמננו.
כדי להבין מדוע המעצמות נאבקות כיום על אותם חומרים, צריך להבין תחילה מה בדיוק התפקיד של כל אחד מהם.
כדי להבין את גודל האירוע במספרים, צריך להסתכל על הפער בין גודל שוק חומרי הגלם לבין גודל התעשיות שתלויות בו.
לפי הערכה של Grand View Research, שוק האדמות הנדירות העולמי הוערך בכ-3.95 מיליארד דולר ב2024 וצפוי להגיע לכ-6.28 מיליארד דולר עד 2030 שזה מספר יחסית קטן ביחס לתעשיות של טריליוני דולרים כמו רכב חשמלי, ביטחון, אנרגיה מתחדשת וAI.
החברות שנוגעות בצוואר הבקבוק המוזכרות מעלה כבר מקבלות תמחור שמספר את הסיפור.
MP Materials, שמפעילה את מכרה Mountain Pass בארה״ב, נסחרת סביב שווי שוק של כ-9.7 מיליארד דולר, USA Rare Earth, שמנסה לבנות שרשרת אמריקאית מלאה מהכרייה ועד המגנט, נסחרת סביב כ-4.1 מיליארד דולר ו-Energy Fuels, שנכנסה חזק לתחום דרך עסקת רכישת יצרנית המגנטים הגרמנית Vacuumschmelze בכ-1.9 מיליארד דולר, נסחרת סביב כ-3.6 מיליארד דולר.
כדי לקבל עוד הבנה על מדינות נוספות במערב, Lynas האוסטרלית אחת הספקיות החשובות מחוץ לסין נסחרת סביב שווי של כ-16.1 מיליארד דולר אוסטרלי. כלומר, נוצרות עוד יכולות של המערב לבנות אלטרנטיבה לסין בחומרים שמניעים את הכלכלה התעשייתית הבאה. בשווי שוק גבוה.
נחושת - העורקים שמזרימים את החשמל למהפכת ה-AI
אם היינו צריכים לבחור חומר אחד שבלעדיו מהפכת הבינה המלאכותית פשוט לא הייתה יכולה להתקיים, יש סיכוי טוב שזו הייתה הנחושת.
בניגוד למה שנהוג לחשוב, החשיבות שלה אינה נובעת מכך שהיא נדירה למעשה, נחושת קיימת במקומות רבים בעולם, ומה שהופך אותה לכל כך קריטית הוא השילוב בין מוליכות חשמלית גבוהה, אמינות ועמידות, תכונות שהופכות אותה כמעט לבלתי ניתנת להחלפה במערכות חשמל מורכבות.
בכל פעם שמוקם מרכז נתונים חדש, כמו אלה שמקימות כיום מיקרוסופט, אמזון, גוגל או מטא, נדרשות כמויות עצומות של נחושת.
היא נמצאת בכבלי החשמל שמחברים את המתקן לרשת הארצית, בשנאים שמווסתים את המתח, בלוחות החשמל, במערכות הקירור, בכבלי התקשורת ואפילו בתוך השרתים עצמם.
אפשר לדמות את הנחושת למערכת כלי הדם של גוף האדם, בדיוק כפי שהגוף אינו יכול לתפקד בלי עורקים שמעבירים חמצן לכל תא, גם מרכז נתונים אינו יכול לפעול בלי רשת צפופה של מוליכים שמעבירים חשמל לכל רכיב ורכיב.
אלא שבניגוד לביקוש שצומח במהירות עם התפשטות הבינה המלאכותית, ההיצע מתקשה להדביק את הקצב כיוון שפיתוח מכרה חדש הוא תהליך ארוך ומורכב שיכול להימשך יותר מעשור, ולכן כל עלייה בביקוש מורגשת היטב בשוק.
וזה לא רק ה-AI. רשתות החשמל, כלי הרכב החשמליים, אנרגיה מתחדשת ותעשיות ביטחוניות מתחרות כולן על אותו חומר גלם בדיוק.
אבל אם הנחושת היא מערכת הדם של מהפכת הבינה המלאכותית, היא עדיין אינה צוואר הבקבוק הגדול ביותר, יש חומרים שנדרשים בכמויות קטנות בהרבה, אך בלעדיהם חלק מהטכנולוגיות המתקדמות ביותר פשוט אינן יכולות להתקיים.
גליום - המתכת הקטנה שמונעת מהחשמל להתבזבז בדרך
אם נחושת היא העורק שמעביר את החשמל אל מרכז הנתונים, גליום הוא אחד החומרים שעוזרים להשתמש בחשמל הזה בצורה יעילה יותר.
מדובר במתכת רכה וכסופה, שאינה נכרת בדרך כלל ממכרה ייעודי וברוב המקרים היא מופקת כתוצר לוואי של עיבוד בוקסיט, המשמש לייצור אלומיניום, או של עפרות אבץ.
המשמעות היא שגם כאשר הביקוש לגליום עולה, אי אפשר בהכרח לפתוח מכרה חדש ולהגדיל במהירות את ההיצע כיוון שהכמות שתגיע לשוק תלויה במידה רבה בפעילות של תעשיות אחרות וביכולת להפריד את הגליום במהלך העיבוד שלהן.
הגליום עצמו אינו נכנס למרכז הנתונים כגוש מתכת, החשיבות שלו מתחילה כאשר מחברים אותו ליסודות אחרים ויוצרים חומרים מוליכים למחצה בעלי תכונות מיוחדות.
שניים מהבולטים שבהם הם גליום ארסניד, GaAs, וגליום ניטריד, GaN.
גליום ארסניד משמש בין היתר ברכיבי תקשורת, שבבי תדר גבוה, מערכות מכ"ם, לוויינים ורכיבים אופטיים. גליום ניטריד, לעומת זאת, הפך בשנים האחרונות לאחד החומרים המבטיחים בעולם האלקטרוניקה של ההספק, כלומר הרכיבים שאחראים לשלוט בזרימת החשמל, להמיר אותו ממתח אחד לאחר ולוודא שהוא מגיע לציוד בצורה המתאימה.
כאן נמצא החיבור הישיר לעולם הבינה המלאכותית.
מרכז נתונים אינו מקבל חשמל ומעביר אותו ישירות אל השבבים כי בדרך החשמל עובר כמה שלבי המרה, ובכל שלב חלק מהאנרגיה עלול להפוך לחום ולהתבזבז.
ככל שארונות השרתים נעשים צפופים וחזקים יותר, וכל שבב צורך יותר חשמל, אפילו שיפור קטן ביעילות יכול להפוך לחיסכון משמעותי בכמות האנרגיה, בציוד הקירור ובשטח הנדרש להפעלת המתקן.
רכיבים המבוססים על גליום ניטריד מסוגלים בחלק מהיישומים לעבוד בתדרים גבוהים יותר, לעמוד בטמפרטורות גבוהות יותר ולהמיר חשמל ביעילות ובצפיפות גבוהות יותר מרכיבי סיליקון מסורתיים.
משרד האנרגיה האמריקאי אף מגדיר את GaN כחלק ממשפחת מוליכי המחצה בעלי פער האנרגיה הרחב, שמאפשרים לפתח מערכות הספק חזקות ויעילות יותר עבור מרכזי נתונים, כלי רכב חשמליים וציוד תעשייתי.
אפשר לחשוב על זה כמו מערכת מים בבניין ענק, לא מספיק להזרים כמות גדולה של מים אל המבנה וצריך גם משאבות, שסתומים וצינורות שיחלקו אותם בין הקומות בלי לאבד יותר מדי לחץ בדרך.
הגליום אינו מייצר את החשמל ואינו מחליף את הנחושת שמעבירה אותו, אבל הוא יכול לסייע למערכות שמווסתות וממירות אותו לעבוד בצורה יעילה יותר.
הכמויות שבהן משתמשים בגליום קטנות מאוד בהשוואה לנחושת או לאלומיניום, אך זו בדיוק אחת הנקודות החשובות בסיפור החומרים הקריטיים, חשיבותו של חומר אינה נמדדת רק בכמה טונות ממנו נדרשות, אלא בשאלה אם ניתן לייצר את הרכיב בלעדיו ומה יקרה אם האספקה תיעצר.
לפי נתוני הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית, כ-79% מצריכת הגליום בארה"ב מגיעה בצורת פרוסות המבוססות על גליום ארסניד, גליום ניטריד וגליום פוספיד, מרבית השימוש קשורה למעגלים משולבים, והיתר לרכיבים אופטו-אלקטרוניים כמו דיודות לייזר, נורות LED, גלאי אור ותאים סולאריים.
אלא שכאן מופיע צוואר הבקבוק. לפי נתוני USGS, סין הייתה אחראית בשנת 2023 לכ-98% מייצור הגליום העולמי. הנתון הזה אינו אומר שכל שבב מבוסס גליום מיוצר בסין, אך הוא ממחיש עד כמה השלב הראשוני של שרשרת האספקה מרוכז במדינה אחת.
הגליום ממחיש היטב את הפרדוקס של הכלכלה הטכנולוגית, לפעמים רכיב ששוקל שבריר גרם תלוי בשרשרת תעשייתית עולמית שלמה, וכל השרשרת עלולה להיתקע בגלל חומר שרוב הציבור מעולם לא שמע את שמו.
גרמניום - החומר שעוזר למידע לנוע ולמכונות לראות בחושך
אם הגליום קשור במידה רבה לשליטה יעילה בחשמל, הגרמניום נמצא בצד של התקשורת, החישה והאופטיקה.
זהו יסוד אפור לבן בעל תכונות שבין מתכת למוליך למחצה וכמו גליום, גם גרמניום אינו מופק בדרך כלל ממכרה שנועד רק עבורו.
הוא מתקבל בעיקר כתוצר לוואי של עיבוד עפרות אבץ, ובחלק מהמקומות גם ממקורות הקשורים לפחם, לכן גם במקרה שלו, עלייה במחיר אינה מבטיחה שההיצע יגדל מיד.
כדי להפיק יותר גרמניום צריך לא רק מקור מתאים, אלא גם מתקנים שיודעים להפריד, לזקק ולטהר אותו לרמה גבוהה מאוד.
אחד השימושים המרכזיים שלו נמצא בתשתיות הסיבים האופטיים.
תרכובות גרמניום משולבות בזכוכית שממנה מיוצרים סיבים, ועוזרות לשלוט באופן שבו האור נע בתוכם. הסיבים האלה הם הכבישים המהירים של האינטרנט בכך שבמקום להעביר מידע כאות חשמלי לאורך כבל מתכתי, הם מעבירים אותו באמצעות אור.
החיבור לבינה מלאכותית נעשה חשוב ככל שמרכזי הנתונים גדלים ואלפי מעבדים צריכים לתקשר זה עם זה, להעביר כמויות עצומות של נתונים ולפעול כאילו היו מחשב אחד גדול כי במערכת כזאת, מהירות החישוב של השבב היא רק חלק מהמשוואה, ואם המידע אינו יכול לנוע במהירות בין השרתים, בין ארונות המחשוב ובין מרכזי נתונים שונים, התקשורת עצמה הופכת לצוואר בקבוק.
גרמניום אינו החומר היחיד שמאפשר את התקשורת הזאת, ולא כל סיב אופטי נשען עליו באותה מידה, אך הוא ממלא תפקיד חשוב בייצור זכוכית אופטית וברכיבים המשמשים להעברת אותות.
לפי USGS, היישומים המרכזיים שלו כוללים סיבים אופטיים לתקשורת, אופטיקה למערכות אינפרה-אדום, מוליכים למחצה ומצעים לתאים סולאריים.
דווקא השימוש באינפרה אדום מראה עד כמה הסיפור רחב יותר מעולם ה-AI.
גרמניום מאפשר לייצר עדשות וחלונות אופטיים שמעבירים קרינה אינפרה-אדומה, ולכן הוא נמצא במערכות ראיית לילה, מצלמות תרמיות, חיישנים, ציוד תעופתי ומערכות חלל וביטחון.
עבור העין האנושית, חושך הוא מצב שבו אין מספיק אור נראה ועבור מצלמה תרמית, לעומת זאת, גם עצם חשוך פולט חום שאפשר לזהות כך שכדי שמערכת כזאת תעבוד, היא זקוקה לחומרים אופטיים שמתאימים לאורכי הגל הרלוונטיים, וגרמניום הוא אחד החשובים שבהם.
כך נוצר מצב שבו אותו חומר משמש מצד אחד את תשתיות התקשורת שמחברות בין שרתי AI, ומצד שני מערכות שמאפשרות ללוויין, לרחפן או למצלמה תעשייתית לזהות חום ולפעול בתנאים שבהם מצלמה רגילה מתקשה לראות.
גם כאן, הבעיה אינה בהכרח היעדר מוחלט של החומר בטבע, אלא הריכוז של יכולות ההפקה והעיבוד.
סין היא היצרנית המובילה בעולם של גרמניום ראשוני, בעוד מדינות כמו קנדה, בלגיה ורוסיה מספקות חלקים נוספים מהשוק.
המשמעות היא שחברה יכולה לפתח את השבב המהיר ביותר בעולם, ומדינה יכולה להשקיע מיליארדים במרכזי נתונים, אבל שתיהן עדיין תלויות בשורה של חומרים זעירים המגיעים משרשראות אספקה שקופות הרבה פחות מזו של השבבים עצמם.
הגליום והגרמניום אינם נצרכים בכמויות שמתקרבות לאלו של נחושת אבל בניגוד לנחושת, שקיימים לה לעיתים תחליפים חלקיים, בשימושים מסוימים קשה מאוד להחליף אותם בלי להתפשר על ביצועים, יעילות או עלות, וזו הסיבה שהם הפכו לדוגמה המובהקת ביותר לאופן שבו חומר קטן יכול לייצר השפעה גדולה.
ואם שני חומרים שנדרשים בכמויות קטנות כל כך מסוגלים להשפיע על תעשיות שלמות, השאלה כבר אינה רק מה הם עושים, אלא מי מסוגל לספק אותם, מי מחזיק ביכולת לעבד אותם, ומה קורה כאשר אותה מדינה מחליטה להשתמש בשליטה הזאת כאמצעי לחץ.
הקרב האמיתי לא מתרחש במכרות
כשמדברים על חומרי גלם, רוב האנשים מדמיינים מחפרים ענקיים שחופרים באדמה ומוציאים מתכות יקרות. בפועל, הכרייה היא רק השלב הראשון בשרשרת, ולעיתים אפילו לא החשוב ביותר.
אפשר לחשוב על זה כמו על תעשיית הנפט, העובדה שמדינה מפיקה נפט אינה אומרת שהיא מסוגלת לייצר ממנו דלק למכוניות או דלק סילוני למטוסים. לשם כך נדרשים בתי זיקוק, תשתיות, ידע הנדסי והשקעות של מיליארדי דולרים. בדיוק אותו עיקרון מתקיים גם בעולם המתכות.
החומר שיוצא מהמכרה רחוק מאוד מהמוצר שמגיע למפעל כיוון שהוא מעורבב במינרלים אחרים, מכיל זיהומים וברוב המקרים אינו מתאים כלל לשימוש תעשייתי.
כדי להפוך אותו לחומר שממנו אפשר לייצר שבב, מגנט או סיב אופטי, צריך לעבור סדרה ארוכה של תהליכי הפרדה, זיקוק, טיהור ועיבוד כימי.
דווקא השלבים האלה הם שהפכו בשנים האחרונות לנכס האסטרטגי החשוב ביותר בשרשרת האספקה.
הקמת מכרה חדש היא משימה מורכבת, אך הקמת תעשיית עיבוד מתקדמת אינה פשוטה פחות והיא דורשת שנים של ניסיון, כוח אדם מיומן, מתקנים ייעודיים, רגולציה סביבתית מחמירה והשקעות של מיליארדי דולרים, לכן גם כאשר מדינה מגלה מרבץ חדש של חומרי גלם, אין משמעות הדבר שהיא יכולה להפוך בן לילה ליצרנית עצמאית.
במקרים רבים, העפרה כלל אינה נשארת במדינה שבה נכרתה והיא נשלחת אלפי קילומטרים למפעלים במדינה אחרת, שם היא הופכת מחומר גלם גולמי לחומר שמוכן להיכנס לתעשייה.
במילים אחרות, מי ששולט בשלב העיבוד מחזיק בידיו את אחד המפתחות החשובים ביותר לכלכלה המודרנית.
מתחם עיבוד חומרים של חברת MP Materials
(קרדיט: MP Materials)
כך בנתה סין יתרון של עשרות שנים
כאן נכנסת לתמונה סין.
במשך שנים, בזמן שמדינות רבות במערב העדיפו להעביר תעשיות מזהמות למדינות אחרות ולהתמקד בפיתוח טכנולוגיות מתקדמות, סין השקיעה בדיוק באותם שלבים שפחות משכו תשומת לב.
היא לא הסתפקה בכריית חומרי גלם, אלא בנתה בהדרגה אלפי מתקני עיבוד, זיקוק והפרדה, הכשירה כוח אדם מקצועי ויצרה שרשרת אספקה כמעט מלאה, מהמכרה ועד למוצר המוגמר.
התוצאה היא שגם כאשר חומרי הגלם נכרים באוסטרליה, בצ'ילה, בקונגו או בארצות הברית, לא פעם הם עושים את דרכם דווקא למפעלים בסין.
שם הם עוברים את תהליכי העיבוד המורכבים ורק לאחר מכן ממשיכים ליצרני השבבים, יצרני הרכב, חברות הביטחון או מפעלי האלקטרוניקה ברחבי העולם.
זו אחת הסיבות לכך שכאשר בוחנים את שרשרת האספקה, סין אינה בהכרח המדינה שמחזיקה בכל המכרות הגדולים בעולם. היתרון שלה נמצא במקום אחר, ביכולת להפוך חומר גלם לחומר תעשייתי שהעולם יודע להשתמש בו.
לפי סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA), סין מחזיקה בנתח דומיננטי במיוחד בשלבי העיבוד של שורה ארוכה של מינרלים קריטיים, ובהם יסודות נדירי אדמה, גרפיט, גליום וחומרים נוספים ובמקרים מסוימים, חלקה ביכולת הזיקוק והעיבוד העולמית עולה משמעותית על חלקה בכרייה עצמה.
וזו נקודה חשובה כיוון שבעולם של היום, שליטה בשרשרת האספקה אינה נמדדת רק במה שנמצא מתחת לאדמה, אלא גם במה שקורה מעליה.
אם במאה הקודמת הנכס האסטרטגי היה שדות הנפט, הרי שבעשור האחרון יותר ויותר מדינות מבינות שהיתרון האמיתי נמצא ביכולת לשלוט בתחנות המעבר שבין חומר הגלם לבין המוצר הסופי.
תרשימים המציינים את הריכוז בסין מול שאר המדינות (כרייה ~60%, עיבוד ~90%, מגנטים ~94%)
(מקור: IEA, הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה)
כשהמתכות הפכו לנשק
במשך שנים התלות של המערב בסין נתפסה בעיקר כבעיה תעשייתית, חברות ידעו שחלק ניכר מחומרי הגלם שלהן מגיע מסין, אבל כל עוד המשלוחים המשיכו להגיע והמחירים נותרו נמוכים, לא היה תמריץ אמיתי לבנות שרשרת אספקה חלופית ויקרה יותר.
אלא שהמצב החל להשתנות כאשר בייג'ינג הראתה שהיא אינה רואה בשליטה שלה רק יתרון מסחרי, אלא גם מנוף מדיני.
ביולי 2023 הודיעה סין כי יצוא של מספר מוצרים המבוססים על גליום וגרמניום יחייב קבלת רישיון מיוחד. באופן רשמי, לא היה מדובר באיסור גורף, אך בפועל כל יצואן נדרש למסור מידע על הלקוח, על השימוש הסופי בחומר ועל היעד שאליו הוא נשלח.
מהרגע הזה, היכולת של מפעלים מחוץ לסין לקבל את החומרים כבר לא הייתה תלויה רק במחיר או בזמינות, אלא גם באישור ממשלתי.
המהלך הגיע על רקע ההגבלות שהטילה ארצות הברית על גישתה של סין לשבבים מתקדמים ולציוד הדרוש לייצורם.
וושינגטון ניסתה להאט את ההתקדמות הסינית בתחומי הבינה המלאכותית והמחשוב הצבאי, ובייג'ינג השיבה במקום שבו היה לה יתרון ברור, חומרי הגלם שנמצאים מתחת לרבים מאותם שבבים ומערכות.
בדצמבר 2024 הוחרף המאבק, כאשר סין הגבילה את יצוא הגליום, הגרמניום והאנטימון לארצות הברית, לצד החמרה בפיקוח על גרפיט.
שלושת החומרים משמשים בין היתר במוליכים למחצה, בתקשורת, באופטיקה, באנרגיה ובמערכות ביטחוניות, מבחינת ארצות הברית, זו הייתה תזכורת לכך שגם אם היא מחזיקה בחברות הטכנולוגיה המתקדמות בעולם, חלק מהבסיס הפיזי שעליו הן נשענות עדיין נמצא בשליטה של יריבה אסטרטגית.
באפריל 2025 הוסיפה סין מגבלות יצוא על שבעה יסודות נדירים כבדים ועל מוצרים הקשורים אליהם וההשפעה הורגשה במהירות כאשר יצרנים בתעשיית הרכב התקשו להשיג מגנטים מסוימים, ובחלק מהמקרים מפעלים נאלצו להאט את קצב הייצור או לעצור אותו זמנית.
המגנטים האלה קטנים יחסית, אך הם נמצאים בלבם של מנועים חשמליים, רובוטים, רחפנים, מערכות ניווט, מטוסים ומכשירים אלקטרוניים, וזהו בדיוק סוג התלות שמאפיין את עידן החומרים הקריטיים, חומר שמופיע בכמות זעירה בתוך מוצר יכול להפוך לקובע הגורל של פס ייצור ששווה מיליארדי דולרים.
לעיתים די בעיכוב ברישיונות, בבדיקות מחמירות יותר או בדרישה לחשוף את זהות המשתמש הסופי כדי לערער שרשרת אספקה שפועלת לפי לוחות זמנים מדויקים.
מפעל רכב אינו יכול להמתין חודשים למגנט, ויצרן שבבים אינו יכול להשלים את המוצר כאשר חומר אחד מתוך עשרות אינו מגיע בזמן כך שבמובן הזה, חומרי הגלם הפכו לכלי לחץ יעיל במיוחד. מכס מייקר את המוצר, אבל עצירת חומר קריטי עלולה למנוע את ייצורו מלכתחילה.
הנתונים ממחישים עד כמה המערכת רגישה. לאחר הידוק הפיקוח הסיני, יצוא הגרמניום מסין ביוני 2025 היה נמוך בכ-95% לעומת ינואר של אותה שנה, בעוד יצוא האנטימון ירד בכ-88%.
הירידה לא נבעה בהכרח מהיעלמות החומרים, אלא מהיכולת של המדינה לשלוט בקצב שבו הם יוצאים לשוק העולמי.
גם מגבלות שאינן איסור מוחלט יכולות ליצור אפקט רחב כאשר יצרנים חוששים שלא יקבלו אספקה, הם מגדילים מלאים.
כאשר כולם מנסים לאגור באותו זמן, המחירים עולים והמחסור מחמיר וחברות גדולות מצליחות לעיתים להתמודד באמצעות חוזים ארוכי טווח וספקים חלופיים, בעוד יצרנים קטנים יותר נשארים מאחור.
הצעדים הסיניים השתנו והוקלו בחלקם במסגרת המשא ומתן עם ארצות הברית.
בנובמבר 2025, למשל, הודיעה בייג'ינג על השעיה זמנית של האיסור על אישור יצוא גליום, גרמניום ואנטימון לארצות הברית, עד נובמבר 2026, אבל עצם העובדה שניתן להפעיל את המגבלות, להרחיב אותן או להשהות אותן כחלק ממשא ומתן מדיני היא אולי הנקודה החשובה ביותר, שרשרת האספקה הפכה לקלף מיקוח.
וזהו השלב שבו ארצות הברית, אירופה, יפן ומדינות נוספות החלו להבין שהבעיה אינה זמנית כי גם אם יושג הסכם סחר חדש, התלות המבנית לא תיעלם.
כל הסלמה עתידית סביב שבבים, מכסים, טייוואן או טכנולוגיה ביטחונית עלולה להחזיר את אותם חומרי גלם אל מרכז המאבק.
סוכנות האנרגיה הבינלאומית הזהירה כי הריכוז הגבוה של שרשראות האספקה כבר אינו סיכון תיאורטי,
לפי הסוכנות, מגבלות על יסודות נדירים עלולות לסכן טריליוני דולרים של פעילות בתעשיות הרכב, הטכנולוגיה, הביטחון והאנרגיה מחוץ לסין.
וכך נוצר מרוץ חדש, לא רק מי יפתח את השבב המתקדם ביותר, אלא מי יוכל להבטיח את המתכות, לעבד אותן, למחזר אותן ולהפוך אותן לרכיבים בקנה מידה תעשייתי.
ארצות הברית החלה להזרים כסף ציבורי למכרות, למפעלי הפרדה ולייצור מגנטים, אירופה קבעה יעדים לצמצום התלות בספק יחיד, ומדינות כמו אוסטרליה וקנדה מנסות לנצל את המאגרים שבשטחן כדי לתפוס מקום גדול יותר בשרשרת.
אלא שהקמת מכרה, מתקן זיקוק או מפעל מגנטים אינה מתרחשת בן לילה וגם כאשר הכסף קיים, נדרשים היתרים, טכנולוגיה, כוח אדם, לקוחות ושנים של ניסוי וטעייה.
לכן החברות שנמצאות כיום במרכז המרוץ אינן רק חברות כרייה, חלקן מנסות להפיק חומרים חדשים, אחרות בונות מפעלי עיבוד מחוץ לסין, ויש גם מי שמנסות להחזיר לשימוש מתכות שכבר נמצאות בתוך מכשירים, מנועים ומגנטים ישנים.
בדיוק בנקודה הזאת מתחיל להיווצר ענף חדש כאשר חברות שמבקשות לבנות מחדש, כמעט מאפס, את שרשרת האספקה שהמערב ויתר עליה במשך עשרות שנים.
המרוץ רק התחיל
התגובה של ארצות הברית ובעלות בריתה כבר נמצאת בעיצומה, אבל היא רחוקה מלהיות פשוטה.
ממשלות מעניקות מענקים, הלוואות והקלות רגולטוריות לחברות כרייה, למפעלי זיקוק, ליצרני מגנטים ולחברות מחזור והמטרה ברורה, לבנות מחדש שרשרת אספקה שלא תהיה תלויה במדינה אחת.
אלא שאין כאן פתרון מהיר כי גם כאשר נמצא מרבץ חדש, עוברות שנים עד שמכרה נכנס לפעילות, גם כאשר מוקם מפעל עיבוד, נדרש זמן כדי להגיע לאיכות, לכמות וליציבות שהתעשייה דורשת ובמקרים רבים, התלות אינה נובעת רק מהיעדר חומר גלם, אלא מהיעדר ידע מקצועי, ציוד מתאים, כוח אדם מנוסה ורשת של ספקים שנבנתה במשך עשרות שנים.
זו הסיבה שהמרוץ הנוכחי אינו רק מרוץ על מי ימצא יותר מתכות, הוא מרוץ על מי יצליח לבנות מערכת שלמה מכרייה, דרך זיקוק ועיבוד, ועד ייצור רכיבים ומחזור של חומרים שכבר נמצאים בשימוש.
לחברות שפועלות בתחום הזה יש תפקיד חשוב, אבל גם הן פועלות בתוך מציאות מורכבת. חלקן מחזיקות במכרות, אחרות מנסות לפתח תהליכי הפרדה יעילים יותר, ויש מי שמתמקדות במחזור מגנטים, סוללות ורכיבים אלקטרוניים. הצלחתן לא תהיה תלויה רק במחיר המתכת, אלא גם במדיניות ממשלתית, בחוזים ארוכי טווח ובנכונות של לקוחות לשלם יותר עבור שרשרת אספקה בטוחה ומקומית.
וזו אולי הנקודה החשובה ביותר: במשך שנים, העולם התעשייתי העדיף את הספק הזול והיעיל ביותר. עכשיו הוא מתחיל להבין שלפעמים שרשרת האספקה הזולה ביותר היא גם הפגיעה ביותר.
החברות שמרכיבות את השרשרת
המאבק על חומרי הגלם הקריטיים אינו מתנהל סביב סוג אחד של חברות, אלא לאורך שרשרת שלמה שמתחילה במכרות ומסתיימת בתוך מרכזי נתונים, מערכות תקשורת, סוללות ורובוטים. בכל שכבה פועלות חברות שונות, וכל אחת מהן חשופה לצוואר בקבוק אחר.
בתחילת השרשרת נמצאות חברות הכרייה והמתכות הגדולות.
בתחום הנחושת, למשל, Freeport-McMoRan (FCX) מפעילה מכרות גדולים בארצות הברית, בדרום אמריקה ובאינדונזיה, בעוד Rio Tinto (RIO) פועלת גם בנחושת וגם באלומיניום.
מי שמעדיף להסתכל על התחום כמכלול מכיר גם את COPX, שאינה חברה בודדת אלא קרן סל המחזיקה סל של חברות כריית נחושת ברחבי העולם.
האלומיניום נמצא בשכבה אחרת של התשתית, הוא משמש במבנים, במערכות קירור ובהולכת חשמל במקומות שבהם למשקל יש משמעות.
Century Aluminum (CENX) ו-Alcoa (AA) פועלות בחלקים שונים של שרשרת האלומיניום, מהפקת חומרי הגלם והאלומינה ועד להתכה ולייצור אלומיניום ראשוני.
Alcoa, לדוגמה, פועלת בכריית בוקסיט, בזיקוק אלומינה ובייצור אלומיניום, בעוד Century מפעילה מתקני התכה בארצות הברית ובאיסלנד.
ככל שמתקדמים במעלה השרשרת, מגיעים לחברות קטנות וממוקדות יותר כמו Navitas Semiconductor (NVTS), למשל, אינה כורה גליום, אלא מפתחת רכיבי הספק המבוססים על גליום ניטריד, או GaN.
הרכיבים האלה משמשים להמרת חשמל ממתח אחד לאחר ביעילות גבוהה, ולכן הם רלוונטיים למטענים, לכלי רכב חשמליים וגם למערכות החשמל הצפופות של מרכזי נתונים.
בגרמניום ובחומרים מוליכים למחצה מורכבים פועלות חברות כמו 5N Plus, הנסחרת בטורונטו תחת הסימול VNP, ו-AXT (AXTI).
הראשונה מייצרת בין היתר פרוסות גרמניום ברמת טוהר גבוהה עבור מערכות אינפרה אדום, ראיית לילה, לוויינים ותאים סולאריים לחלל.
AXT מייצרת מצעים המבוססים על גרמניום, גליום ארסניד ואינדיום פוספיד, חומרים שנדרשים כאשר סיליקון רגיל אינו מספק את הביצועים הדרושים.
בתקשורת האופטית, Coherent (COHR) ו-Lumentum (LITE) מייצגות את השלב שבו חומרי גלם הופכים לרכיבים שמעבירים מידע באמצעות אור.
לצדן נמצאת שוב AXT, שמייצרת מצעי אינדיום פוספיד המשמשים ברכיבים אופטיים מהירים, זו חוליה קריטית במיוחד במרכזי נתונים של בינה מלאכותית, שבהם אלפי מעבדים צריכים להעביר ביניהם כמויות עצומות של מידע במהירות גבוהה.
גם מערכות האגירה והגיבוי יוצרות שרשרת משלהן כאשר Albemarle (ALB) ו-SQM (SQM) הן שתיים מהחברות הבולטות בתחום הליתיום, שנמצא בלב הסוללות המשמשות כלי רכב חשמליים, מערכות אגירה וגיבוי למתקנים קריטיים וכאן החשיפה אינה רק לביקוש הטכנולוגי, אלא גם למחירי הסחורות, לקצב פתיחת המכרות וליכולת הזיקוק וההמרה של הליתיום לחומר שמתאים לייצור סוללות.
בקצה שמחבר בין העולם הדיגיטלי לעולם הפיזי נמצאים יסודות נדירי האדמה.
MP Materials (MP) ו-Lynas Rare Earths הן דוגמאות לחברות שמנסות לבנות מחוץ לסין שרשרת אספקה של כרייה, הפרדה וייצור חומרים למגנטים.
המגנטים האלה נכנסים למנועים חשמליים, רחפנים, רובוטים ומערכות ביטחוניות, ולכן הם חלק מרכזי ממה שמכונה כיום Physical AI, מכונות שמקבלות החלטות באמצעות בינה מלאכותית ופועלות בעולם הפיזי.
הרשימה הזאת ממחישה מדוע קשה לדבר על חברת חומרי גלם אחת.
FCX ו-RIO נמצאות קרוב למכרה, AA ו-CENX בשלב המתכות, NVTS בשלב המרת החשמל, AXTI ו-VNP בחומרים המתקדמים, COHR ו-LITE ברכיבי התקשורת, ALB ו-SQM באגירה, ו-MP ו-Lynas במגנטים שמניעים את העולם הפיזי.
כל אחת מהן מחזיקה חוליה אחרת בשרשרת, אך אף אחת אינה יכולה לפעול לבדה, וזו בדיוק הנקודה, המאבק אינו רק על מי מחזיק במתכת מתחת לאדמה, אלא על מי מסוגל להפוך אותה לחומר טהור, לרכיב מתקדם ולבסוף למערכת שעובדת בקנה מידה תעשייתי.
המאבק על העתיד עובר דרך החומר
המרוץ לבינה מלאכותית ימשיך להתנהל סביב אלגוריתמים, שבבים וכוח מחשוב, אבל ככל שהמערכות האלה יגדלו, כך יהיה קשה יותר להתעלם מהתשתית הפיזית שמחזיקה אותן.
אפשר להקים מרכז נתונים מתקדם, אבל צריך חשמל כדי להפעיל אותו, אפשר לפתח שבב מהיר יותר, אבל צריך חומרים מיוחדים כדי לייצר את הרכיבים שסביבו, אפשר לבנות רובוט חכם, אבל צריך מגנטים, מנועים, חיישנים ומתכות שיגרמו לו לנוע בעולם האמיתי.
לכן המאבק על העתיד הטכנולוגי אינו מתנהל רק במעבדות ובחדרי ישיבות, הוא מתנהל גם במכרות, בבתי זיקוק, בנמלים ובמפעלי עיבוד שאינם זוכים בדרך כלל לכותרות.
סין הבינה זאת מוקדם ובנתה יתרון שקשה לשכפל, ארצות הברית ובעלות בריתה מנסות כעת לסגור את הפער אך הן מגלות שאי אפשר להקים בתוך שנים ספורות שרשרת אספקה שנבנתה במשך דור שלם.
ייתכן שבעתיד יימצאו תחליפים לחלק מהחומרים, יפותחו שיטות מחזור יעילות יותר ויוקמו מפעלי עיבוד חדשים במערב אבל עד שזה יקרה, המתכות שאף אחד כמעט לא הכיר ימשיכו לעמוד בלב אחד המאבקים החשובים של המאה ה-21, כי בעידן שבו כל מעצמה רוצה לשלוט בבינה המלאכותית, באנרגיה, ברובוטיקה ובביטחון, השליטה האמיתית לא מתחילה רק בקוד, היא מתחילה בחומר.
גיא נתן, מנכ"ל ומייסד של גיא נתן בע"מ, מנהל קרן הגידור Valley, כותב פיננסי ב־Ynet Capital, עיתון "בשבע" ואתר ספונסר, מרצה ומנחה פודקאסט "מפת החום", פאנליסט כלכלה שבועי בערוץ הכלכלה (10) תוכנית "תל אביב – ניו יורק" ואורח קבוע בתוכנית "היום שהיה" בערוץ 13
אין לחברת ידיעות תקשורת בע״מ, לאתר ynet או לחברת המברקה פתרונות תקשורת בע״מ זיקה כלשהי לתוכן במובן של ניגוד עניינים או של עניין מיוחד. הכתוב אינו מהווה ייעוץ השקעות ו/או תחליף לייעוץ המתחשב בנתונים ובצרכים המיוחדים של כל אדם. אין לראות במידע בסקירה זו כעובדתי או כמכלול כל המידע הידוע, ולכן אין להסתמך על הכתוב בה ככזה.
