ガリウム：米国が精密ミサイルと完全機能のF-35を生産できない理由

ガリウム Inside China Businessのケビン・ワムズリー氏に改めて感謝します。彼の最新のポッドキャスト（下記参照）に基づいて、さらに調査を行いました。彼のビデオブリーフィングの内容は、少なくとも米国の方針決定者や兵器メーカーにとっては、衝撃的で憂慮すべきものです。アメリカの最新ステルス戦闘機の空のノーズコーンから、中国が2030年代のインターネットを構築している研究所まで、一本の糸が通っています。その糸はガリウムです。ガリウムはアルミニウム精錬の副産物である柔らかい銀色の金属で、材料科学部門の外で考える人はほとんどおらず、米国では全く生産されていません。アメリカが製造を中止した金属 米国地質調査所（USGS）のトップラインは厳しいものです。米国は数十年前から国内での一次ガリウム生産がなく、純粋な輸入依存度は100％です。対照的に、中国は世界の生産量の圧倒的多数を支配しており、一般的に引用される数字は、生生産量の94％から98％です。その理由は、偶発的なものではなく、構造的なものです。ガリウムは、中国が支配しているボーキサイトと亜鉛の処理の副産物として抽出されます。国は単にガリウムを作ると決めることはできず、まずそれを産出するアルミニウムと亜鉛の産業を構築し、その上に抽出、精製、ウェーハ、パッケージングのラインを構築する必要があります。それは予算項目ではなく、10年以上の事業です。この依存関係は、2024年12月に北京がガリウム、ゲルマニウム、アンチモンを米国に禁輸し、米軍の最終使用者への販売を明確に禁止した際に、武器となりました。それはアメリカの半導体輸出規制への報復であり、USGSの自身の会計によると、国防総省には頼るべき国家防衛備蓄にガリウムが全くなかったところに上陸しました。警鐘を鳴らすようなこの話がしばしば省略する重要な更新が一つあります。2025年11月、トランプ大統領と習近平国家主席の間の広範な貿易休戦の一環として、中国は2026年11月下旬まで禁輸の民間部分を停止し、それらの輸出をライセンス制度に移しました。しかし、その停止には重大な条件がありました。軍の最終使用者への輸出禁止は有効のままだったのです。したがって、民間供給は北京の意向で再開され、いつでも取り消し可能でしたが、兵器メーカーは締め出されたままでした。チョークホールドは解除されず、位置を変えられただけでした。レーダーがあるべき場所がカウンターウェイトに置き換えられた戦闘機 この依存関係の最も鮮明な症状は、最も誤解されやすいものでもあります。写真証拠と業界報道によって確認されている（ただし、当初は国防総省によって否定されていた）のは、ロット17以降に製造されたF-35には、レーダーがあるべきノーズコーンにカウンターウェイト、文字通りのバラストが搭載されて納入されているということです。報道によると、影響を受けた機体は数百機に上ります。しかし、その原因は「中国がガリウムを供給停止した」という単純なものではありません。直接の原因は、古いAN/APG-81に取って代わる次世代レーダーであるAN/APG-85の開発と認証の遅延です。APG-85は、より高い電力と優れた熱効率を提供するガリウムナイトライド（GaN）技術に基づいて構築されています。これは約82キロワットを必要とし、航空機の胴体前部の構造、冷却、電力の再設計を余儀なくさせます。ロット17以降のジェット機はAPG-85を受け入れるように再設計されており、古いAPG-81は使用できなくなりました。新しいレーダーが遅延したとき、それらの航空機はカウンターウェイト以外に頼るものがありませんでした。ガリウムの供給は、そのエンジニアリングの遅延の下に積み重なった悪化要因です。GaNレーダーは、以前のモデルよりもはるかに多くのガリウムを使用しており、国防兵站局（DLA）は、日本とドイツがギャップを埋める能力を欠いているため、調達に苦労しており、価格は急騰しています。正直なところ、アメリカはレーダー開発の問題と材料の問題に直面しており、中国の独占はその両方の根底にあります。一方、中国は自国のJ-20戦闘機を、同じGaN技術に基づいて構築されているとされる次世代レーダーに移行させており、APG-85が意図していた質的なギャップは代わりに狭まっています。脆弱性は、1つのエアフレームをはるかに超えて広がっています。ガリウムナイトライドは、EA-18Gグラウラーの高出力ジャマー、F-35自体の電子戦システム、そしてペルシャ湾での戦闘中に破壊されたような大型の地上設置型レーダーアレイの基盤となっています。国防総省のサプライチェーンは、広範な兵器コンポーネントにわたって中国のサプライヤーに触れていると報告されており、依存関係はシステム的であり、単一障害点ではありません。同じ独占が、未来に向けられている ここで話は防衛からより大きなものへと移ります。中国がレーダー生産を抑制することを可能にするのと同じ産業基盤が、中国の研究者が次の四半世紀の接続性を定義すると予想される技術、6Gで先行することを可能にしています。主要な成果は現実のものであり、Natureに掲載されました。北京大学と香港城市大学の科学者たちが率いるチームは、世界初の「全周波数」6Gチップを構築しました。これは約11x1.7ミリメートルのデバイスで、0.5から115ギガヘルツまでの無線スペクトル全体を単一のチップに統合しています。この帯域幅は、以前は9つの別々の無線システムを必要としていました。テストでは、単一チャネルで100ギガビット/秒を超え、独立した記事では、今日のほとんどのユーザーが5Gから得ている実世界の速度の約500倍に相当すると翻訳されています。干渉を回避するために、6ギガヘルツのスペクトルを180マイクロ秒で再調整できます。研究者たちは、ガリウムではなく薄膜ニオブ酸リチウムを使用し、フォトニック・エレクトロニック設計を用いてそれを構築しました。そして、それを電話、基地局、ドローン、IoTデバイス用のプラグアンドプレイモジュールに縮小することを目指しています。戦略的なポイントは技術的な修正を生き延びます。それがレーダーのガリウムであろうと、トランシーバーのニオブ酸リチウムであろうと、パターンは同じです。中国は、原材料の供給源と、それらを展開可能なシステムに変える科学者とエンジニアのパイプラインの両方をますます支配しています。そして、6Gの重要性は、実際には消費者のためではありません。数秒で映画ライブラリをダウンロードする必要がある個人はほとんどいません。需要は産業から来ています。精密ロボット工学、高度な製造、プライベート産業ネットワーク、統合センシング、低高度ドローン経済など、中国がすでに支配的な地位を築いている分野です。6Gが約束する速度、レイテンシー、統合センシングの飛躍は、まさに中国が統合を進めている産業基盤にとっての恩恵です。標準が賞品です もう一つの次元があります。それは単一のチップよりも長持ちします。6Gはまだ世界的に標準化されておらず、システムがまだ構築されているため、グローバルプロトコルはまだ書かれています。標準化団体（3GPP、ITU、O-RAN Allianceなど）は、現在6Gを研究から正式な仕様に移しており、最初の仕様は2029年頃、商用ネットワークは2030年頃を目標としています。最初に動作するシステムを構築した者が、他のすべてが採用しなければならない標準を形成します。トランプ政権は、6Gを米国の国家安全保障、外交政策、経済的繁栄の基盤であると宣言し、アメリカのリーダーシップの方針を設定し、米国を支持するスペクトル、商業アプリケーション、外交連合への取り組みを指示することで、その重要性を認識しています。ボストン・コンサルティング・グループは、5Gの約1兆ドルの経済的産出額が2035年までに18兆ドルに成長する可能性があり、6Gは製造、都市、ヘルスケア、公共安全における全く新しいエンタープライズモデルと大規模AIを可能にすると予測しています。しかし、意図は同じ壁に衝突します。米国は、供給できないものを構築する上で主導権を握ることはできません。6Gにおけるリーダーシップには、採掘、精製、製造、そして何よりも、技術を大規模に適用する数万人の訓練されたエンジニアが必要です。中国は今、その作業を行っています。アメリカはまだ開始方法を議論しています。結論 ハイパーボールを取り除くと、硬い核が残ります。今日、米国の請負業者は、中国が40年前に製造を中止した金属を支配しているため、1億ドル近くする航空機に高度なレーダーを確実に搭載できません。