تانتالم به عنوان فلز قدرت محاسباتی در عصر هوش مصنوعی در حال استخراج است

فلزی وجود دارد که نباید نامش را می شنیدید، اما در عرض نیم سال بیش از دو برابر شده است و به جذاب‌ترین-محصول در بازار کالا در سال 2026 تبدیل شده است.

قیمت شمش تانتالیوم در ابتدای سال 2600 یوان در هر کیلوگرم بود و تا ماه اوت به 6150 یوان در هر کیلوگرم رسیده است. قیمت تانتالیت از حدود 103 دلار در هر پوند در ابتدای سال به حدود 290 دلار در هر پوند در پایان ماه مارس رسیده است که بیش از 180 درصد افزایش یافته است. افزایش تجمعی خازن‌های تانتالیوم پلیمری Jimei به 65٪ رسیده است، دوره تحویل مدل‌های پیشرفته به 40-52 هفته افزایش یافته است و قیمت نقدی تقریباً صفر است.

این هیاهو نیست. این یک عدم تعادل عرضه{1}}ساختاری است که ناشی از گسیختگی عرضه و انفجار قدرت محاسباتی هوش مصنوعی است.

1. 15% از عرضه جهانی به دلیل حادثه معدن "قطع" شد

عرضه تانتالیوم بسیار متمرکز است.

در سال 2025، کل تولید سنگ معدن تانتالیوم در جهان حدود 2500 تن خواهد بود که بیشتر آن از کنگو (کینشاسا)، رواندا و نیجریه خواهد بود. این سه کشور نزدیک به 84 درصد را تشکیل می دهند. در میان آنها، کنگو (کینشاسا) به تنهایی بیش از نیمی از کل جهان را تشکیل می دهد. چنین درجه ای از غلظت جغرافیایی در بین تمام فلزات بسیار نادر است.

در ژانویه و مارس 2026، زمین لغزش های بزرگ به طور متوالی در منطقه معدنی هسته روبایا در شرق کنگو (کینشاسا) رخ داد. این معدن 15 درصد از تولید مواد خام تانتالیوم جهان را به خود اختصاص می دهد که باعث می شود سالانه تامین مواد اولیه حدود 300 تن باشد. ظرفیت جدید تولید سایر کشورها تنها می تواند شکاف کمتر از 100 تن را در طول سال جبران کند. در بدترین حالت، استخراج تانتالم در آفریقا عمدتاً دستی است و بسیاری از معادن توسط گروه های مسلح کنترل می شوند. منطقه معدن روبایا در واقع توسط شورشیان M23 کنترل می شود و نمی توان آن را به طور موثر مدیریت کرد. ایالات متحده و اتحادیه اروپا محصولات این منطقه را به عنوان "مواد معدنی درگیری" طبقه بندی کرده اند.

بر روی معادن مناطق توسعه یافته نیز نمی توان حساب کرد.تانتالیومدر استرالیا عمدتاً از سنگ معدن لیتیوم استخراج می شود و عیار آن فقط 100-400ppm است. روند بازیابی دشوار و پرهزینه است. تانتالیوم در برزیل از سنگ معدن قلع به دست می آید و همچنین یک محصول جانبی است. ماینرها انگیزه ای برای گسترش تولید ندارند و فضای کمی برای عرضه در سمت عرضه وجود دارد. عرضه جهانی سنگ معدن تانتالیوم با "کاهش سخت" در سمت عرضه مواجه است.

در سال 2026، تولید معدن تانتالیوم جهان 16 درصد کاهش خواهد یافت و به حدود 2109 تن خواهد رسید. از سال 2026 تا 2028، شکاف جهانی عرضه فلز تانتالیوم به ترتیب 681 تن، 623 تن و 580 تن است.

2. سرور هوش مصنوعی: یک کابینت 5000 خازن تانتالیوم را می بلعد

در ساختار تقاضای پایین دستی تانتالیوم، خازن های تانتالیوم 33 درصد را تشکیل می دهند که بزرگترین شاخه است. با این حال، سرورهای هوش مصنوعی استفاده از خازن تانتالیوم را به ارتفاعات جدیدی سوق می دهند.

در یک سرور معمولی-منظور عمومی، تعداد خازن‌های تانتالیوم مورد استفاده معمولاً بین 30 تا 50 است. سرورهای Nvidia H100 به 1000-2000 رسیده‌اند. سرور GB200 از 3000-5000 خازن تانتالیوم برای تثبیت ولتاژ استفاده می کند. پلتفرم نسل بعدی Rubin از نزدیک به 5000 ماشین تک استفاده می کند که معادل 100 برابر سرورها است.

چرا سرورهای هوش مصنوعی از خازن های تانتالیوم زیادی استفاده می کنند؟

مصرف انرژی بالا و جریان بالای کار سرور هوش مصنوعی الزامات بالایی را برای یکپارچگی منبع تغذیه ایجاد می کند. هنگامی که GPU در حال آموزش یا استدلال است، مصرف انرژی به سرعت از ده ها وات به صدها وات در میلی ثانیه افزایش می یابد. اگر بار لحظه ای به شدت تغییر کند و خازن های ذخیره انرژی کافی برای پشتیبانی از آن وجود نداشته باشد، ولتاژ هسته ای که روی GPU کار می کند ممکن است سقوط کند و باعث قدرت محاسباتی یا توقف کار شود.

مزایای خازن های پلیمری تانتالیوم در این سناریوی کاربردی قابل جایگزینی نیست: چگالی ظرفیت بزرگ، می تواند به بیش از 1000 μF برسد، مقدار ESR کوچک است، تنها حدود ده میلی اهم، و کنترل بسیار خوب با محدوده دمای عملیاتی 55- درجه تا 125 درجه، بسیار قابل اعتماد است.

اگرچه MLCC عملکرد فرکانس بالا خوبی دارد، مقدار ظرفیت خازن به طور قابل توجهی تحت بایاس DC کاهش می یابد. ESR خازن های الکترولیتی آلومینیومی بسیار زیاد است که به خودی خود گرمای زیادی تولید می کند. در سناریوی ذخیره‌سازی انرژی با ظرفیت بزرگ سرورهای هوش مصنوعی، خازن‌های تانتالیوم تنها گزینه‌ای هستند که می‌توانند ظرفیت، ESR پایین و قابلیت اطمینان بالا را در نظر بگیرند. نرخ رشد سالانه تقاضای خازن های پلیمری تانتالیوم از مشتریانی مانند انویدیا، آمازون و متا بیش از 20 درصد است. ظرفیت تولید خازن تانتالیوم در جهان تقریباً غیرکشسان است-بیش از دو سال طول می‌کشد تا چرخه تولید گسترش یابد، و هیچ برنامه ظرفیت تولید جدیدی وجود ندارد. سهم بازار جهانی توسط Jimei (با 51٪) و AVX (با حدود 20٪-21٪) اشغال شده است. عرضه ناکافی، زمان انتظار طولانی و عدم قدرت تصمیم گیری{13}. زمان تولید خازن‌های تانتالیوم پلیمری{17}بالا به حدود 40 تا 52 هفته افزایش یافته است و در حال حاضر هیچ موجودی برای فروش موجود نیست. احتمال زیادی وجود دارد که وضعیت موجود{18} تا سال 2027 موجود نباشد.

3. اهداف تانتالیوم: "شبکه محافظ نامرئی" در{0}}تولید تراشه های پیشرفته

تانتالوم نقش مهمی در هر تراشه فرآیند پیشرفته ایفا می کند.

در فرآیند ساخت ویفر زیر 90 نانومتر، مس به دلیل مزایایی مانند مقاومت کم و نقطه ذوب بالا، به طور گسترده در اتصالات داخلی استفاده می شود. با این حال، مس به طور مستقیم با ویفرهای سیلیکونی مرتبط است و انتشار در دماهای بالا رخ می دهد که منجر به افزایش جریان نشتی و آسیب تراشه می شود. از آنجایی که تانتالیوم دارای نقطه ذوب بالا (3017 درجه)، پایداری شیمیایی خوب است و با مس در دماهای بالا واکنش نشان نمی دهد، کاندیدای اصلی برای لایه مانع انتشار بین سیم های مسی و ویفرهای سیلیکونی است.