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L'afnio è un metallo versatile di colore bianco-argenteo, ampiamente utilizzato in diversi settori grazie alle sue proprietà uniche. È molto richiesto per applicazioni nell'aerospaziale e nelle leghe industriali, nei semiconduttori, nei dispositivi di archiviazione dati, nei reattori nucleari e nei componenti per la difesa.
La sua caratteristica di elevata costante dielettrica lo rende un materiale essenziale per mantenere la capacità e ridurre le dispersioni di potenza nella produzione di chip. Di conseguenza, è largamente impiegato nella produzione di semiconduttori, in particolare nanochip e DRAM.
La forte domanda da parte dei settori aerospaziale ed elettronico ha alimentato un aumento del 400% dei prezzi dell'afnio, portandoli a livelli record. Il prezzo attuale dell'afnio si attesta tra $4.500-$5.000 al kg rispetto ai $1.200-$1.400 al kg di un anno fa.
«Con la ripresa della produzione aeronautica e la crescente domanda di rivestimenti in tetracloruro di afnio da parte dei produttori di semiconduttori per la prossima generazione di nanochip, il mercato dell'afnio sta ora vivendo un periodo di notevole squilibrio tra domanda e offerta», ha dichiarato Rowena Smith, amministratore delegato di Australian Strategic Materials.
Il mercato dell’afnio
La domanda di afnio è destinata a continuare a crescere grazie all’utilizzo sempre più diffuso in diversi settori, tra cui aerospaziale, aviazione, turbine industriali, produzione di semiconduttori, rivestimenti ottici e reattori nucleari, che rappresentano quasi il 50% della domanda globale.
Si prevede che questa crescita della domanda proseguirà, in particolare in Cina, che dovrebbe registrare il tasso di crescita annuale composto più alto nell'utilizzo di afnio tra il 2023 e il 2028, grazie ai piani per costruire da sei a otto reattori nucleari all’anno in questo periodo, oltre ai progetti nei semiconduttori e nell’elettrificazione.
Tuttavia, l’offerta globale di afnio è attualmente limitata perché il metallo non può essere prodotto direttamente ma si ottiene come sottoprodotto del processo di purificazione dello zirconio. Questa limitazione è ulteriormente aggravata dal rapporto di produzione zirconio-afnio di 50:1, che richiede circa 50 tonnellate di zirconio per produrre una sola tonnellata di afnio. Di conseguenza, la produzione di afnio risulta costosa e dispendiosa in termini di tempo.
Inoltre, la produzione di afnio è attualmente concentrata in Francia e negli Stati Uniti, determinando una scarsità dell’offerta. Il divieto russo sull’esportazione di materiali dual-use e le limitazioni all’export del metallo da parte della Cina hanno ulteriormente acuito il deficit nell’offerta.
Le attuali limitazioni nella produzione e nell’offerta di afnio, unite alla domanda crescente, hanno portato a una scarsità del metallo e a un aumento dei prezzi.
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Implicazioni per l’industria dei semiconduttori
Con l’aumento del costo dell’afnio, crescono anche i costi di produzione per i produttori di semiconduttori e per le principali aziende della memoria come Samsung Electronics e SK Hynix, tra i maggiori utilizzatori di afnio.
Un sottile strato di metallo viene depositato sopra i condensatori negli strati atomici dei DRAM per isolare e ridurre la dispersione di corrente tra i condensatori, rendendo l’afnio fondamentale nella produzione di DRAM.
Attualmente, Samsung Electronics riceve tutto l’afnio da Adeca Korea, mentre SK Hynix si approvvigiona da SK Trichem, che ottiene il materiale da Lake Materials, UP Chemical e altri fornitori, con un consumo stimato di 100 tonnellate all’anno ciascuno. Il notevole aumento di prezzo del metallo si traduce quindi in maggiori costi di produzione per queste aziende.
Come osserva un analista di settore, l’incremento dei prezzi delle materie prime è piuttosto significativo, dunque Samsung Electronics, SK Hynix e altri produttori non potranno evitare il relativo impatto sui costi in futuro, con conseguente aumento dei prezzi dei DRAM.
Sebbene le interruzioni della catena di approvvigionamento dovute alla pandemia e la carenza di semiconduttori si stiano attenuando, altri fattori, come la scarsità di materie prime, continuano a influenzare la disponibilità e la determinazione dei prezzi dei chip. Scopra come Z2Data può aiutare a gestire meglio le interruzioni di mercato e di catena di approvvigionamento per rafforzare la resilienza aziendale, dall’engineering, alla compliance, alla catena di approvvigionamento e all’approvvigionamento, utilizzando i dati più completi al mondo su fornitori, componenti e mercato.
