البنية التحتية الجديدة لتقنية الجيل الخامس تدفع سلسلة صناعة التنتالوم
تساهم تقنية الجيل الخامس في ضخ زخم جديد في التنمية الاقتصادية للصين، كما أدت البنية التحتية الجديدة إلى تسريع وتيرة البناء المحلي.
أعلنت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات الصينية في مايو/أيار أن البلاد تضيف أكثر من 10 آلاف محطة بث جديدة لشبكات الجيل الخامس أسبوعيًا. وقد تجاوز بناء محطات بث الجيل الخامس محليًا في الصين حاجز 200 ألف محطة عند التشغيل بكامل طاقتها، مع شحن 17.51 مليون هاتف محمول يدعم تقنية الجيل الخامس محليًا في يونيو/حزيران من هذا العام، ما يمثل 61% من إجمالي شحنات الهواتف المحمولة خلال الفترة نفسها. وباعتبارها "الأولى" و"الأساس" للبنية التحتية الجديدة، ستظل سلسلة صناعة الجيل الخامس بلا شك موضوعًا ساخنًا لفترة طويلة قادمة.
مع التطور التجاري السريع لتقنية الجيل الخامس، تتمتع مكثفات التنتالوم بآفاق تطبيق واسعة.
نظراً للاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة الخارجية والتغيرات البيئية المتعددة، يجب أن تتمتع محطات الجيل الخامس (5G) بثبات عالٍ للغاية وعمر تشغيلي طويل. وهذا يفرض متطلبات أعلى على جودة وأداء المكونات الإلكترونية في المحطة. ومن بين هذه المكونات، تُعد المكثفات من المكونات الإلكترونية الأساسية لمحطات الجيل الخامس، وتُعتبر مكثفات التنتالوم من أبرزها.
تتميز مكثفات التنتالوم بصغر حجمها، وانخفاض مقاومتها الداخلية المكافئة (ESR)، وكبر سعتها، ودقتها العالية. كما تتميز بثباتها الحراري، ونطاق تشغيلها الواسع، وقدرتها على إصلاح نفسها ذاتيًا بعد الأعطال، مما يضمن استقرارها على المدى الطويل. لذا، تُعد هذه المكثفات في كثير من الأحيان مؤشرًا هامًا لتحديد جودة المنتجات الإلكترونية.
بفضل مزاياها العديدة، مثل كفاءة التردد العالية، ونطاق درجة حرارة التشغيل الواسع، والموثوقية العالية، وملاءمتها للتصغير، تُستخدم مكثفات التنتالوم على نطاق واسع في محطات الجيل الخامس (5G) التي تُركز على "التصغير، والكفاءة العالية، وعرض النطاق الترددي الكبير". ويبلغ عدد محطات الجيل الخامس ضعفين إلى ثلاثة أضعاف عدد محطات الجيل الرابع (4G). وفي الوقت نفسه، ومع النمو الهائل لشواحن الهواتف المحمولة السريعة، أصبحت مكثفات التنتالوم معيارًا أساسيًا نظرًا لثبات خرجها وانخفاض حجمها بنسبة 75%.
نظراً لخصائص تردد التشغيل، وفي ظل ظروف التطبيق نفسها، يتجاوز عدد محطات الجيل الخامس (5G) عدد محطات الجيل الرابع (4G). ووفقاً لبيانات وزارة الصناعة والإفصاح عن المعلومات، بلغ عدد محطات الجيل الرابع في جميع أنحاء البلاد 5.44 مليون محطة في عام 2019، وبالتالي، فإن بناء شبكة الجيل الخامس لتحقيق متطلبات التغطية نفسها يتطلب إنشاء ما بين 1000 و20 مليون محطة. ومن المتوقع أن يرتفع هذا العدد من المحطات من الآن فصاعداً إلى ما بين 1000 و20 مليون محطة لتحقيق تغطية شاملة لشبكة الجيل الخامس. ولتحقيق الوصول الشامل إلى شبكة الجيل الخامس، يلزم استهلاك كميات هائلة من مكثفات التنتالوم. وتشير توقعات السوق إلى أن حجم سوق مكثفات التنتالوم سيصل إلى 7.02 مليار يوان في عام 2020، ومن المتوقع أن يستمر هذا النمو السريع في المستقبل.
في الوقت نفسه، ومع التطور التدريجي للسيارات الكهربائية، والذكاء الاصطناعي، والأجهزة القابلة للارتداء، وخوادم الحوسبة السحابية، وحتى سوق الأجهزة الكهربائية التي تدعم الشحن السريع عالي الطاقة للهواتف الذكية، تبرز الحاجة إلى معدات عالية الأداء، مما سيزيد الطلب على المكثفات المتطورة، وتحديدًا مكثفات التنتالوم. فعلى سبيل المثال، تستخدم رؤوس شحن أجهزة آيفون وتابلت أبل مكثفين من التنتالوم عاليي الأداء كمرشحات خرج. وتخفي مكثفات التنتالوم سوقًا ضخمة تبلغ قيمتها عشرة مليارات دولار من حيث الكمية والنطاق، مما سيخلق فرصًا تنموية للصناعات ذات الصلة.
بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم المكثفات أيضًا في معدات الفضاء الجويبفضل مكوناتها المتعددة، تحظى مكثفات التنتالوم بشعبية كبيرة في السوق العسكرية نظرًا لخصائصها "الإصلاح الذاتي". كما تُستخدم مكثفات التنتالوم SMT وSMD واسعة النطاق، ومكثفات التنتالوم المختلطة عالية الطاقة في تخزين الطاقة، ومنتجات مكثفات التنتالوم عالية الموثوقية ذات الغلاف الخارجي، ومكثفات التنتالوم البوليمرية المناسبة للدوائر المتوازية واسعة النطاق، وغيرها، مما يلبي متطلبات السوق العسكرية الخاصة بشكل كبير.
أدى الطلب المرتفع على مكثفات التنتالوم إلى تفاقم نقص المخزون، مما دفع نمو سوق المواد الخام الأولية.
ارتفعت أسعار التنتالوم في النصف الأول من عام 2020. فمن جهة، وبسبب تفشي جائحة كوفيد-19 في بداية العام، لم يكن حجم التعدين العالمي بالمستوى المتوقع. ومن جهة أخرى، وبسبب بعض القيود على النقل، أصبح العرض الإجمالي محدودًا. ومن جهة أخرى، تُستخدم مكثفات التنتالوم بشكل رئيسي في المنتجات الإلكترونية. وفي النصف الأول من العام، وبسبب تأثير الجائحة، ازداد الطلب على المنتجات الإلكترونية، مما أدى إلى زيادة الطلب على مكثفات التنتالوم. ونظرًا لأن المكثفات هي الاستخدام الأهم للتنتالوم، فإن ما بين 40 و50% من إنتاج التنتالوم العالمي يُستخدم في صناعة مكثفات التنتالوم، مما يزيد الطلب على التنتالوم ويرفع سعره.
أكسيد التنتالومفي المراحل الأولية لسلسلة توريد منتجات مكثفات التنتالوم، تشهد سلسلة توريد المواد الخام لمكثفات التنتالوم وأكسيد النيوبيوم في السوق الصينية نموًا سريعًا، حيث بلغ الإنتاج السنوي في عام 2018 590 طنًا و2250 طنًا على التوالي، وبلغ معدل النمو السنوي المركب بين عامي 2014 و2018 20.5% و13.6% على التوالي، ومن المتوقع أن يصل حجم السوق في عام 2023 إلى 851.9 طنًا و3248.9 طنًا على التوالي، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 7.6%، مما يشير إلى نمو صحي في قطاع الصناعة بشكل عام.
كأول برنامج عمل مدته عشر سنوات للحكومة الصينية لتنفيذ استراتيجية جعل الصين قوة صناعية، يقترح برنامج "صنع في الصين 2025" تطوير صناعتين أساسيتين رئيسيتين، وهما صناعة تكنولوجيا المعلومات من الجيل الجديد وصناعة المواد الجديدة. ومن بين هاتين الصناعتين، ينبغي أن تسعى صناعة المواد الجديدة إلى تحقيق اختراق في مجال المواد الأساسية المتقدمة، مثل مواد الحديد والصلب المتقدمة والمواد البتروكيماوية، والتي تشتد الحاجة إليها في مجالات التطبيق الرئيسية، مما سيوفر فرصًا جديدة لتطوير صناعة التنتالوم والنيوبيوم.
تشمل سلسلة القيمة لصناعة تعدين التنتالوم والنيوبيوم المواد الخام (خام التنتالوم)، والمنتجات الهيدروميتالورجية (أكسيد التنتالوم، وأكسيد النيوبيوم، وفلوروتانتالات البوتاسيوم)، والمنتجات البيروميتالورجية (مسحوق التنتالوم وأسلاك التنتالوم)، والمنتجات المُعالجة (مكثفات التنتالوم، وغيرها)، والمنتجات النهائية، والتطبيقات اللاحقة (محطات الجيل الخامس، وقطاع الطيران، والمنتجات الإلكترونية المتطورة، وغيرها). ونظرًا لأن جميع المنتجات الحرارية تُصنع من المنتجات الهيدروميتالورجية، ولأن المنتجات الهيدروميتالورجية يُمكن استخدامها مباشرةً في إنتاج جزء من المنتجات المُعالجة أو المنتجات النهائية، فإن المنتجات الهيدروميتالورجية تلعب دورًا هامًا في صناعة تعدين التنتالوم والنيوبيوم.
مادة التنتالوم-النيوبيوم في اتجاه مجرى النهريتوقع تقرير صادر عن شركة تشا للاستشارات نمو سوق منتجات التنتالوم. ومن المتوقع أن يرتفع الإنتاج العالمي من مسحوق التنتالوم من حوالي 1456.3 طنًا في عام 2018 إلى حوالي 1826.2 طنًا في عام 2023. وعلى وجه الخصوص، من المتوقع أن يرتفع إنتاج مسحوق التنتالوم المستخدم في الصناعات المعدنية في السوق العالمية من حوالي 837.1 طنًا في عام 2018 إلى حوالي 1126.1 طنًا في عام 2023 (أي بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 6.1%). في الوقت نفسه، من المتوقع أن يرتفع إنتاج الصين من قضبان التنتالوم من حوالي 221.6 طنًا في عام 2018 إلى حوالي 337.6 طنًا في عام 2023 (أي بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 8.8%)، وذلك وفقًا لتقرير صادر عن شركة جونسون للاستشارات. ولتلبية احتياجات عملائها المحتملين، قالت الشركة في نشرة الاكتتاب الخاصة بها إن حوالي 68.8 بالمائة من الأموال التي تم جمعها ستستخدم لتوسيع إنتاج المنتجات النهائية، مثل مسحوق التنتالوم وقضبان التنتالوم، من أجل توسيع قاعدة عملائها، واغتنام المزيد من فرص العمل، وزيادة حصتها في السوق.
لا تزال البنية التحتية لتقنية الجيل الخامس في مراحلها الأولى. وتتميز هذه التقنية بتردداتها العالية وكثافتها الكبيرة. ومع تساوي نطاق التغطية الفعال، فإن الطلب على محطات البث أعلى بكثير مما كان عليه في عصر الاتصالات السابق. ويُعد هذا العام عام بناء البنية التحتية لتقنية الجيل الخامس. ومع تسارع وتيرة بناء هذه البنية، يتزايد الطلب على المنتجات الإلكترونية المتطورة، مما يُبقي الطلب على مكثفات التنتالوم قويًا.