Wie sich chinesische Exportbeschränkungen für Materialien auf elektronische Komponenten auswirken

Am 3. Dezember 2024 gab das chinesische Handelsministerium ein Exportverbot für kritische Materialien wie Gallium, Germanium und Antimon bekannt und begründete dies mit nationalen Sicherheitsbedenken. Diese Entscheidung folgte kurz auf die US-Behörde für Industrie und Sicherheit (BIS) , die am 2. Dezember 140 Einheiten, hauptsächlich chinesische, ihrer Entity-Liste hinzufügte und damit die Spannungen in den laufenden Handelsstreitigkeiten verschärfte. Zu den neu gelisteten Einheiten gehören Organisationen aus Japan, Südkorea, Singapur und China, wobei chinesische Einheiten am stärksten betroffen sind – sie machen 125 der 140 Ergänzungen aus. Diese Aktionen unterstreichen die eskalierenden Spannungen im globalen Handel mit fortschrittlichen Technologien.

Chinas neue Regelung, die sofort in Kraft tritt, verbietet den Export von Gallium, Germanium, Antimon und anderen für Hochtechnologieindustrien kritischen Materialien speziell in die USA. Diese Entscheidung geht über frühere Maßnahmen hinaus, die nur Exportlizenzen erforderten und keine spezifischen Länder ins Visier nahmen.

Die Mitteilung umreißt zwei Hauptbeschränkungen, übersetzt vom Center for Security and Emerging Technology:

Militärische Nutzung: Der Export dieser Materialien in die USA zu militärischen Zwecken oder an militärische Nutzer ist vollständig verboten.

Verschärfte Kontrollen: Die Ausfuhr von Gallium, Germanium und Antimon in die USA ist im Allgemeinen nicht gestattet. 

Dieser Schritt dürfte Branchen wie Halbleiter und Verteidigung erheblich beeinflussen und die Handelsspannungen zwischen den USA und China verschärfen.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Verständnis darüber, was Gallium, Germanium und Antimon sind?

Gallium (Ga):

Gallium ist ein kritisches Material, das in der Halbleiter- und Unterhaltungselektronikindustrie verwendet wird. Es kommt nicht in seiner natürlichen Form vor, sondern wird als Nebenprodukt bei der Veredelung von Metallen wie Zink und Aluminium aus Bauxiterz gewonnen. Gallium ist wesentlich für die Erstellung von Verbindungshalbleitern, die in LEDs, Solarpaneelen und Hochgeschwindigkeitselektronik verwendet werden.

Germanium (Ge):

Germanium ist ein weiteres wichtiges Element für Hochtechnologieanwendungen, insbesondere in Halbleitern und Glasfaseroptik. Wie Gallium kommt es nicht natürlich vor und wird als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Zink und anderen Metallen produziert. Germanium wird auch in Infrarot-Bildgebungssystemen und fortschrittlichen Solarzellen verwendet.

Antimon (Sb):

Im Gegensatz zu Gallium und Germanium ist Antimon ein natürlich vorkommendes Element. Es wird oft mit anderen Metallen kombiniert, um starke Legierungen zu bilden, die in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, einschließlich Batterien, Halbleitern und Dioden. Obwohl es nicht übermäßig selten ist, ist es weniger reichlich vorhanden als häufigere Industriemetalle.

Gallium, Germanium und Antimon Weltmarkt

Die USA sind stark von China für ihre Galliumversorgung abhängig, China produziert etwa 95% des weltweiten Angebots an Rohgallium, wie vom US-Energieministerium berichtet. Den USA fehlen ausreichende inländische Ressourcen, um die wachsende Nachfrage nach kritischen Materialien wie Gallium und Kobalt zu decken.

China ist der dominierende Produzent von Germanium und steht für 80% der weltweiten Produktion zwischen 2012 und 2016.

Bis 2022 produzierte China 55 % des weltweiten Antimons aus Bergbauoperationen. Die USA verfügen über keinen inländischen Antimonbergbau und sind für etwa 85 % ihres Bedarfs auf Importe angewiesen. Die Hauptlieferanten für die USA sind China, Italien, Belgien und Indien. Weitere bedeutende Quellen für Antimonbergbau weltweit befinden sich in Ländern wie Australien, Bolivien, Burma, Mexiko, Russland, Südafrika und Tadschikistan, laut dem United States Geological Survey (USGS).

Wie viele Teile sind von diesen Verboten betroffen?

Nahezu 1.000 Lieferanten produzieren Komponenten, die mindestens eines der verbotenen Elemente enthalten. Diese Komponenten erstrecken sich über verschiedene Kategorien, einschließlich: Halbleiter, Kabel und Kabelmanagement, Strom- und Schutzschaltungen, elektromechanische Komponenten, LEDs, Speichermodule, Optoelektronik, Sensoren, Test- und Messgeräte, Komponenten für das thermische Management, Werkzeuge und Produktionsmaterialien. 

Es wird geschätzt, dass über 700.000 Teile von diesen Verboten betroffen sein werden. Die Mehrheit der betroffenen Komponenten enthält Antimon (94 %), gefolgt von Gallium (3 %), Germanium (2 %) oder einer Kombination dieser Elemente.

Kommende Herausforderungen für Hersteller und Lieferanten

1. Störungen in der Lieferkette

Erhöhte Kosten: Die Knappheit kritischer Materialien wie Gallium, Germanium und Antimon wird die Beschaffungskosten in die Höhe treiben und die Gewinnmargen beeinträchtigen.

Lieferengpässe: Eine starke Abhängigkeit von chinesischen Exporten bedeutet, dass Unternehmen erhebliche Engpässe gegenüberstehen werden, insbesondere in den USA, die in großem Maße von chinesischen Lieferanten abhängig sind.

2. Auswirkungen auf die Hochtechnologie-Fertigung

Störungen in der Halbleiterproduktion: Die Knappheit von Gallium und Germanium, die für die Halbleiterfertigung entscheidend sind, wird die Produktion von Hochgeschwindigkeitselektronik, LEDs und Solarpaneelen stören.

Verzögerte Produktentwicklung: Forschung und Entwicklung in Branchen wie der Faseroptik und Infrarotbildgebung, die auf Germanium angewiesen sind, werden behindert.

3. Betriebliche Verzögerungen und längere Vorlaufzeiten

Längere Vorlaufzeiten: Die Knappheit von Materialien wird die Vorlaufzeiten für die Beschaffung verlängern und die Produktionspläne verzögern.

Erhöhte Beschaffungskomplexität: Hersteller werden mit Herausforderungen im Lagermanagement und in der Produktionsplanung konfrontiert, was Anpassungen ihrer Lieferkettenstrategien erfordert.

5. Finanzielle Belastung

Höhere Beschaffungskosten: Steigen die Materialpreise, müssen Hersteller möglicherweise die Produktpreise erhöhen oder höhere Kosten absorbieren, was die Rentabilität beeinträchtigen könnte.

Reduzierte Gewinnmargen: Die gestiegenen Kosten für kritische Materialien werden die Gewinnmargen drücken, insbesondere für Hersteller mit engen Kostenstrukturen.

6. Strategische Veränderungen in globalen Liefernetzwerken

Re-Shoring und Diversifizierung: Hersteller könnten gezwungen sein, ihre Lieferketten zu verlagern, nicht-chinesische Lieferanten zu erkunden, was zusätzliche Kosten und logistische Herausforderungen mit sich bringen könnte.

Neue Lieferantenbeziehungen: Die Sicherung von Materialien aus alternativen Quellen könnte die Entwicklung neuer Lieferantennetzwerke erfordern, was Logistik und Lieferantenmanagement potenziell komplizieren könnte.

7. Umwelt- und ethische Überlegungen

Nachhaltigkeitsprobleme: Die Beschaffung von Materialien aus alternativen Quellen könnte Umweltbedenken hervorrufen, insbesondere bei erhöhter Bergbautätigkeit in nicht-traditionellen Quellen.

Ethische Beschaffung: Hersteller müssen ethische Beschaffungsfragen angehen und sicherstellen, dass alternative Materialien verantwortungsbewusst bezogen werden.

8. Globale Marktinstabilität

Preisvolatilität: Die eingeschränkte Versorgung mit kritischen Materialien wird zu Marktschwankungen führen, was es für Hersteller schwierig macht, Kosten zu prognostizieren und Budgets zu planen.

Handelsspannungen: Anhaltende Handelsstreitigkeiten und Sanktionen werden die globale Lieferkette weiter stören und Unsicherheiten in die langfristige Planung und Beschaffungsstrategien bringen.

Wichtige Strategien zur Überwindung der Auswirkungen von Exportverboten

1. Diversifizierung der Lieferketten

Alternative Quellen suchen: Suchen Sie nach alternativen globalen Lieferanten, insbesondere solchen, die nicht von dem Verbot betroffen sind. Dies kann eine Verlagerung der Beschaffung in Regionen wie Indien, Australien oder andere nicht-chinesische Märkte für kritische Materialien wie Gallium, Germanium und Antimon beinhalten.

Plattformen wie Octopart nutzen: Nutzen Sie Octopart’s umfangreiche Lieferantendatenbank, um alternative Quellen für Teile und Materialien zu finden, die von den eingeschränkten Elementen abhängen.

2. Sicherheitsbestand an kritischen Materialien aufbauen:

Strategische Lagerhaltung: Bauen Sie einen Bestand an Schlüsselmaterialien auf, die jetzt aufgrund der Exportverbote nur in begrenztem Umfang verfügbar sind. Die Beibehaltung des Sicherheitsbestands stellt sicher, dass die Produktion kurzfristig nicht unterbrochen wird.

Verfügbarkeit von Materialien überwachen: Überwachen Sie regelmäßig die Verfügbarkeit von Materialien und die Lieferzeiten, was eine proaktive Bestandsverwaltung und langfristige Planung unterstützt.

3. Optimierung der Fertigungs- und Produktionsprozesse

Steigerung der Prozesseffizienz: Implementieren Sie Lean-Produktionsprinzipien, um die verfügbaren Materialien am effizientesten zu nutzen, Abfall zu reduzieren und die Auswirkungen von Materialknappheit zu minimieren.

Produktdesigns anpassen: Arbeiten Sie mit den Ingenieurteams zusammen, um Produkteneu zu gestalten, die weniger der verbotenen Elemente verwenden, und setzen Sie, wo möglich, alternative Materialien ein.

4. Fokus auf regionale Beschaffung

Regionale Beschaffung und Fertigung: Verlagern Sie einen Teil Ihrer Beschaffung in Regionen außerhalb der Lieferketten der verbotenen Materialien. Dies kann helfen, das Risiko von Handelskonflikten zu mindern und die Abhängigkeit von geopolitischen Brennpunkten zu reduzieren.

Lokale Lieferanten erkunden: Identifizieren und binden Sie lokale Lieferanten, die Ihren Bedarf an Materialien und Komponenten decken können, während sie eine stabile, regional fokussierte Lieferkette aufrechterhalten.

5. Vorbereitung auf langfristige strategische Veränderungen

Langfristige Materialstrategie überdenken: Entwickeln Sie einen langfristigen Plan, um die Abhängigkeit von kritischen Materialien, die geopolitischen Risiken unterliegen, zu reduzieren. Dies könnte die Investition in die Entwicklung neuer Technologien, die Förderung von Partnerschaften mit Innovationsunternehmen im Materialbereich oder die Hinwendung zu nachhaltigeren und lokalisierten Produktionsmethoden beinhalten.

In fortschrittliche Fertigungstechnologien investieren: Erkunden Sie neue Produktionstechnologien wie die additive Fertigung (3D-Druck), die die Materialabhängigkeit verringern und mehr Flexibilität im Produktdesign bieten können.

Vorwärtsbewegen

Chinas Exportbeschränkungen für Gallium, Germanium und Antimon sind ein Weckruf für die globale Elektronikindustrie. Hersteller und Lieferanten müssen sich schnell anpassen, um Störungen, höhere Kosten und Verzögerungen zu vermeiden. Durch die Diversifizierung der Lieferketten, die Erhöhung der Sicherheitsbestände und die Investition in intelligentere Fertigungsprozesse können Unternehmen die Auswirkungen dieser Herausforderungen minimieren.  

Obwohl der Weg nach vorne unsicher sein mag, bietet er auch die Gelegenheit, Strategien zu überdenken, innovative Lösungen zu erkunden und widerstandsfähigere Lieferketten aufzubauen. Indem Unternehmen heute proaktive Schritte unternehmen, können sie sich auf eine stabilere und sicherere Zukunft im ständig wandelnden globalen Markt vorbereiten.