The chip war and the fight over rare earth
締め付け策に対する二つのシステムの物語
by Hua Bin
過去数ヶ月間で最もマーケットムーバーとなった企業がAI優位争いの寵児であるNvidiaではなかったことに多くの人々が驚いているかもしれない。それはネバダ州に本社を置く、かつては無名だった鉱山会社MPマテリアルズだった。Nvidiaの株価が年初来で$136から$174に上昇したのに対し、MPマテリアルズは$16から$60に急騰したのだ。
急騰の理由は単純だ。MPマテリアルズは、電気自動車、ドローン、ロボット工学、風力タービン、半導体から軍事兵器まで、現代の高技術生産に不可欠なレアアースの米国唯一の生産者だからである。
中国のレアアース鉱山企業と比べればその生産量はわずかで精製能力も限られているが、最近MPマテリアルズに国防総省が$4億ドル投資し、現在最大の株主となっている。
米国政府が民間鉱山企業に前例のない投資を行った背景には、トランプとバイデンが北京に対して仕掛けた関税戦争と技術戦争に対し、中国がレアアースの優位性を示したことがある。
米国の産業、特に軍事産業複合体は米中間の地政学的・地経学的対立が激化する中、高技術生産や軍事用途に依存する中国産レアアースの供給がますます圧迫されることを恐れている。
トランプが1期目にファーウェイに対する技術戦争を仕掛け、バイデンがさらに先進的な半導体を遮断することで事態を悪化させて以来、北京は報復としてレアアースの支配を徐々に強化してきた。
古い諺にあるように、雌鶏に良いものは雄鶏にも良いということで、米国半導体供給チェーンの武器化は反撃に直面している。
重要技術と重要鉱物に関する争いは米中関係を定義し、戦争が勃発する前の前哨戦となるだろう。
私はレアアースと中国のチップ計画に関する記事をいくつか執筆した。（https://huabinoliver.substack.com/p/rare-earth-and-reindustrialization）
２つの超大国が相手の動きに対抗するために採用した異なるアプローチを比較するのは興味深い。
中国と米国は、それぞれのボトルネックを解決するために異なるアプローチを採用した。これらは大きく異なる経済・政治システムが技術的課題にどう取り組むかを反映している。
米国のアプローチは、高度に金融化された経済・政治システムにおける主要な手段である財政的インセンティブと立法上の承認に焦点を当てている。
このような金融・規制措置は、グリーンランドやウクライナに対する恫喝と組み合わされており、これは西欧の植民地支配者が長年用いてきた標準的な海賊的戦術である。——持っていないものは、持っている者から奪えばいい、というものだ。
米国のアプローチ
トランプ政権のレアアースボトルネックへの解決策は多面的である：
- 関税戦争を一時停止し、軍事用途を除く中国からの供給を一時的に緩和する（軍事用途は対象外のため、国防総省はパニックに陥っている）
- 国内生産者を支援し、中国の供給を代替する。例として、国防総省のMPマテリアルズへの投資がある
- 立法を通じて許可手続きを加速する。例えば、国防生産法や大統領令14241を活用してレアアース鉱山の開発を急ぐ
- オーストラリアのような従属国での採掘権の取得、または直接的な土地奪取を通じてアクセスを確保する。グリーンランド侵攻やウクライナ鉱物取引の背景にあるアイデアである。
表面上、米国の計画は実行可能な多くの分野をカバーしているように見える。米国経済の大部分が軍事ケインズ主義に依存している証拠が必要なら、国防総省（DoD）を資金源として両用鉱物開発を推進するのはその典型例だ。
しかし、米国の計画の欠陥は容易に指摘できる。まず、鉱山を確保できたとしても（大きな仮定だが）、レアアースの生産技術はどこから調達するのか？
以前の記事で述べたように、レアアースは決して希少ではなく、真の課題はレアアース金属や永久磁石の生産（いわゆる「鉱山から磁石まで」のサプライチェーン）に不可欠な抽出、分離、精製、加工技術である。
中国がこの分野で独占的な地位を確立しているのは（世界の鉱山生産の70％、精製・加工の90％を占める）、サプライチェーン全体にわたる技術と人的資本への、数十年にわたる投資の結果なのだ。
北京は、現代産業におけるレアアースの重要性を早いうちに認識し、1980年代から必要な化学ソリューション、専門機械、環境ソリューション、精製技術、関連エンジニアリング人材の育成に多額の投資を行ってきた。
鉱業専門誌『スタンフォード・マグネッツ』によると、「現在、米国にはレアアース永久磁石を製造するための十分な研究開発能力がない。例えば、米国には精密誘導ミサイル、スマート爆弾、レーダー、軍用機用の永久磁石の製造に使用できる、耐熱性および耐食性に優れたサマリウム・コバルトレアアース永久磁石を生産する能力がない。しかし、中国にはこの技術がある。」（注：サマリウム系永久磁石の最大のユーザーは米国のロッキード・マーティン社である。）
現在、中国のレアアース処理能力は世界の他の地域全体のレアアース処理能力の 9 倍に上る。これは、中国に匹敵するレアアース生産能力を持つ処理工場を建設するには、少なくとも数年はかかることを意味する。
米国はこの問題にお金をつぎ込むだけでは、こうしたコアコンピタンスを短期間で再現することは不可能だ。人的資本の問題だけでも克服するには何年もかかるだろう。例えば、米国にはレアアース鉱業を専攻できる大学は 1 つもないが、中国には数十校ある。
米国が技術的に追いつくには、数十年はかかるだろう。
米国にとって 2 つ目の問題は、米国が技術的に追いついたとしても、米国および欧米のレアアース鉱山会社が、規模とコスト面で中国の生産者に太刀打ちできないだろうということだ。
現在の生産規模では、中国企業はMPマテリアルズやオーストラリアのLynas（この２社は唯一の非中国企業）を含む西側のレアアース鉱山企業を圧倒しており、例えば重要なネオジム磁石（NdFeB磁石）では300対1の規模差がある。
MPマテリアルズによると、NdFeB磁石は「世界最強で最も効率的な永久磁石であり、車両、ドローン、ロボット工学、電子機器、航空宇宙、防衛システムなどの不可欠な部品である。」
しかし、業界誌『The Northern Miner』によると、MPマテリアルズは現在の処理能力を2027年までに完全に拡大した場合、年間1,000トンのNdFeB磁石を生産する見込みだという。これに対し中国は2024年に30万トンのNdFeB磁石を生産し、2023年の28万トンから増加すると推定されている。
世界最大の工業国である中国は、精製レアアース製品の最大の最終消費者でもある。中国は生産するレアアース製品の80%以上を消費している。
本質的に中国は当面、レアアース鉱物の供給と需要の両方を支配し、価格設定や利益率など、業界の経済性を決定する立場にある。
西側の生産者は、中国サプライヤーとの市場競争を支える経済モデルを確立できていない。
レアアース鉱物は軍事生産に不可欠だが、自動車やグリーンテクノロジーなどの非軍事用途に比べると、軍事での必要量は実際には非常に少ない。
MPマテリアルズのような営利目的の民間企業に対し、その唯一の顧客がニッチな需要を持つ国防総省である場合、米国納税者はいつまでその支援を続けるだろうか？国防総省は総生産量のほんの一部にしか依存していない民間企業への資金提供を継続するのだろうか？
実際、ワシントンの軍事産業が中国に依存する重要鉱物資源はレアアースや磁石だけではない。ハーグ戦略研究センターによると米国軍事産業複合体にとってもう一つのボトルネック鉱物は高純度グラファイトである。
ハーグセンターによれば「米軍はグラファイトなしでは機能しないが、米国は現在、国内の鉱山からグラファイトを一切生産していない。一方、中国は世界生産量の約80％を占め、圧倒的に世界最大のグラファイト生産国である。また中国はグラファイトの加工のほぼすべてを支配しており、サプライチェーンのあらゆる段階で支配的な地位を占めている」という。
グラファイトは鉄鋼、リチウムイオン電池、耐火物、自動車、航空宇宙、電子機器、原子力産業でも広く使用されている。
グラファイトは現在あまり話題になっていないが、2025年には新しいグラファイト鉱山が世界的な自動車メーカーからの急増する需要に対応できなくなり、グラファイトの供給がすでに逼迫している。
グラファイトは、北京が米国とのさらなる対立において利用できる将来の供給チェーンのボトルネックとなる可能性がある。
要するに、米国のレアアース問題には短期的な解決策や安価な解決策はない。金融・規制措置は部分的な解決策となるかもしれないが、レアアースやグラファイトなど中国がサプライチェーンの支配を確立している他の重要鉱物の需要増加に対応するには不十分である。
一方でチップ自給自足に対する中国のアプローチは、市場経済を基盤とし、画期的な技術開発のための基礎能力の育成に焦点を当てている。
中国のこのアプローチは指導部の強いエンジニアリング文化と、国と民間が融合した産業経済・政治システムを反映している。
中国のアプローチ
中国は、米国やヨーロッパとの最終的なデカップリングに備えて長年にわたり準備を進めてきた。技術の自給自足は「中国製造2025」計画の背後にある主な動機である。
チップ戦争は、北京のチップ独立への動きを単に加速させただけだった。
- 国内イノベーションと欧米技術の代替を奨励するための中央政府と地方政府による半導体投資ファンドの設立。
- 大手テクノロジー企業を動員して完全なチップと AI スタックを構築し、米国や欧米の技術に依存せずに自国のコンピューティング需要を満たせるようにする。この取り組みに全力を注いでいる大手テクノロジー企業には、Huawei、SMIC、Alibaba、Xiaomi、ByteDance、Baiduがある。
- 「スタッキングとクラスタリング」などのスマートエンジニアリングにより最先端の半導体を使用せずに国内データセンターのパフォーマンスを向上させ、チップの禁輸措置を打破する。例えば、HuaweiのCloudMatrix 384。
- 学術機関、研究機関、大手企業、国家が連携し、次世代チップ開発のための飛躍的技術（第3世代半導体（後述）、光チップ、オープンソースのRISC-Vアーキテクチャなど）を推進。
- チップとAI技術の人材育成を強化し、関連するSTEM学科を大学に新設し、博士号取得者の支援を拡大する。
以前も述べたように、中国は世界最大のチップ需要国である。中国は世界最大の石油輸入国だが、石油よりも多く半導体を輸入している（2023年は$400億ドル以上）。チップの自給自足を目指す経済的合理性は明白である。
米国のレアアース不足への対応は典型的な金融化対応だが、北京のチップ不足への対応は資金投入の拡大に加え、工学と産業の対応を組み合わせている。
ファーウェイの創業者Ren Zhengfeiは最近のインタビューで、同社のチップ戦略について問われた際、ファーウェイのAscendチップはNvidiaの最高峰チップより「1世代遅れている」と認めた。
しかしZhengfeiは、ファーウェイは「スタッキングとクラスタリング」などの手法を用いて、最先端のデータセンター性能を実現していると指摘した。ファーウェイはチップレットを積み重ねてプロセッサを小型化する技術の特許を取得している。
スマートエンジニアリングと最適化されたアルゴリズムにより、ファーウェイは劣るチップでもデータセンター性能の同等性を達成できることを示している。
ZhengfeiはAI開発における中国の多くの優位性として、「数百万人の若者が工学を学んでいること」、「十分な電力発電と送電網、世界最先端の通信ネットワーク」を挙げた。
私は以前の記事（https://huabinoliver.substack.com/p/huawei-is-transforming-and-building）で、ファーウェイの全技術スタックについて書いた。
チップ禁輸措置を回避するためのスマートエンジニアリングに加え、中国はグローバルなチップサプライチェーンにおける地位を強化するため、二つの戦略に焦点を当てている。
– 半導体バリューチェーン全体における能力強化。特に、最大のチップ顧客としての下流部門の優位性と、テスト、パッケージング、成熟したノードにおける強みを重視している。
– 第3世代半導体（ワイドバンドギャップ半導体）など、飛躍的な技術革新を可能にする技術への投資
まず、既存のチップ技術において中国は原材料、組み立て・テスト市場、および一部のレガシーロジックチップ製造ノードで支配的な地位を確立している。北京はメモリチップ製造分野での地位を急速に拡大している。
中国は、ガリウム、ゲルマニウム、マグネシウム、天然グラファイト、スカンジウム、タングステン、およびすべてのレアアース元素を含む半導体関連原材料の幅広い分野で世界最大の生産国および加工国である。
成熟した加工市場（22ナノメートル以上）では、中国は台湾とほぼ同等の30%以上の世界市場シェアを占めている。中国のシェアは2030年までに40%に達し、台湾を追い抜くと予測されている。
パッケージングとテスト分野では、中国は2027年までに世界市場の25%を占めると予想されている。パッケージング分野だけで、中国は38%の市場シェアで世界トップである。
メモリチップ分野では、韓国の分析によると中国の生産能力は既にグローバルリーダーのサムスンとSKハイニックスを凌駕している。ヤンツェ・メモリ・テクノロジーズ（YMTC）とチャンシン・メモリ・テクノロジーズ（CXMT）は、それぞれNANDフラッシュメモリとDRAMの分野で主要なプレイヤーとなっている。
中国の真の強みは、さらに下流工程で顕著である。中国はスマートフォンや家電製品などの電子機器の生産、およびそれらを基盤とするサブシステムや商業製品において世界市場を支配している。
その結果、中国はインテル、クアルコム、エヌビディアなど、多くの世界トップクラスのチップメーカーにとって最大の顧客の一つとなっている。2023年には中国の売上高はインテル全体の27%を占め、米国は26%だった。クアルコムのグローバル売上高の 46% を中国が占め、米国は 5% 未満だった。
北京はデータセンターやAIなど需要の高い成長分野を見極める能力にも長けており、成熟したノード技術を比較的競争の少ない分野に投入し、その分野での規模拡大を図っている。
既存のチップ技術分野での競争力向上に加え、中国は第3世代半導体技術を潜在的な飛躍の機会と位置付けている。
第3世代半導体（ワイドバンドギャップ半導体）とは、シリコンカーバイド（SiC）、ガリウムナイトライド（GaN）、インジウムリン（InP）など、広いエネルギーバンドギャップを有する材料およびそれらを用いた集積回路を指す。
これらの材料は、従来のシリコン（第1世代）やガリウムヒ素（第2世代）に比べて優れた特性を有し、シリコン半導体よりも高い電力レベル、温度、電圧に対応可能である。
これらの材料は高いブレークダウン電圧、高い熱伝導率、高い電子飽和速度、高い放射線耐性を特徴とし、電気自動車（EV）、データセンター、クリーンエネルギー生産など、高出力、高周波、高温アプリケーションに最適である。
その結果、第3世代半導体には短期的に数十億ドルの市場規模が想定されており、今後数年間で著しい成長率が予測されている。
第3世代半導体は比較的新しい分野であり、新たな産業への応用可能性を有するものの、その特性は設計や製造の先端技術に必ずしも依存していないため、中国は西側の特許や知的財産権による防御壁のない市場ニッチを確立できる可能性がある。
中国は、西側の特許や知的財産によって保護されていない広大なオープンスペースに直面しており、自国の知的財産や独自技術を開発できる。
北京はこの分野を優先課題として位置付けている。2023年5月の演説で、中国科学技術部（MOST）のXiang Libin副部長は、中国が第三世代半導体への重視と支援を強調した：「シリコンカーバイドとガリウムナイトライドを代表とする第三世代半導体は、優れた性能を有し、新エネルギー車両、情報通信、スマートグリッドなど多様な分野で巨大な潜在力を有している。科学技術部は第3世代半導体の技術革新と産業発展に大きな重要性を付与し、この分野に長期的な継続的な支援を提供している」
この重視と支援は中国の「第14次5カ年計画」（2021年から2025年）にも反映されており、ワイドバンドギャップ半導体材料を国家戦略のレベルに明示的に位置付け、「シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド、その他のワイドバンドギャップ半導体の開発」を呼びかけている。
政府戦略における優先順位付けは競争力重視の行動に反映されている。中国最高レベルの戦略的開発青写真におけるワイドバンドギャップ半導体の地位向上は、中央政府と地方政府の両レベルで支援策や実施計画の波を引き起こした。
これらの計画では企業への財政支援策、市場シェアや技術目標、産業イニシアティブが概説されている。特に、アプリケーションを含む広帯域ギャップ半導体のバリューチェーン全体が優先されている。
例えば、上海の2022年「未来産業イノベーションの拠点構築と未来産業クラスターの育成・拡大に関する行動計画」では、上流から下流までのエンドツーエンドの焦点を次のように説明している： 「シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド、その他のワイドバンドギャップ半導体化合物の開発を促進する。ワイドバンドギャップ半導体化合物の結晶製造技術のエネルギーレベルと量産規模を向上させる。ワイドバンドギャップ半導体ウェハ製造技術を積極的に展開し、ワイドバンドギャップ半導体チップの製品設計能力を強化し、応用分野を拡大する。
退屈な内容で申し訳ない。それがほとんどの人が中国の政府計画を読まない理由なのだ。これらの計画は、トランプが提供しているエンターテイメントと違い非常に技術的で難解なのである。
もう 1 つの例は、「半導体および集積回路産業クラスターの育成・発展に関する深圳行動計画（2022 年～2025 年）」だ。この計画では、窒化ガリウムおよび炭化ケイ素に関するプロジェクトが、「業界の主導権を握り、製品の市場支配力と発言力を強化する」ことを目標として掲げられている。
北京の中関村科学技術園区は、世界的な影響力を持つ第3世代半導体産業クラスターとして「シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド、ガリウム酸化物、ダイヤモンドに重点を置いた」Zhongguancun Shunyiパークの建設を加速する意向を表明している。
中国の産業に関する議論は、国家と地方の政策と並行している。
国営の半導体製造会社SMICの創業者であるZhang Rujingは、第3世代半導体は中国が「直線で西側を追い抜く」ことができる分野だと述べた。
また、ファーウェイの消費者事業部門CEOであるYu Chengdongは、中国は第3世代半導体の「新時代のリーダーシップ」の確立を目指していると述べた。彼は、「第3世代半導体における国内外の格差は、第1世代と第2世代ほど顕著ではない。国内メーカーは海外メーカーに追いつき、国内代替を完了することができる」と指摘している。
中国が第3世代半導体に重点を置いている結果、この分野ではすでに国内トップ企業が誕生している。例えば、フォトニック集積回路モジュールメーカーのZhongji Innolightだ。
SMICやファーウェイとは異なり、Zhongjiは西欧ではほとんど知られていない。しかし、第3世代半導体技術、特にインジウムリンを基盤に、データセンターをネットワーク化し、最先端の人工知能アプリケーションを推進する高帯域データフローの伝送を支援する光モジュールソリューションの世界最大手サプライヤーとなっている。
Zhongji Innolightは中国で唯一、100ギガビットのデータセンター用光モジュールを量産・供給しているメーカーである。AWS、オラクル、アリババ、テンセントなどのAIハイパースケーラーを含む、データセンターを開発するグローバルな大手テクノロジー企業にとって重要なサプライヤーとなっている。
第3世代半導体エコシステムは、北京が半導体サプライチェーンにおける過小評価されている優位性をどのように活用できるかを示している。
ガリウムナイトライドは第3世代半導体における重要な材料である。中国はガリウムの主要な生産国であり、世界の供給量の約98%を占めている。中国は、以前に述べたように他の多くの重要な鉱物においても同様の独占的地位を占めている。
要するに、第3世代のチップ技術は、常に小型化が進む最先端のトランジスタのサイズに依存していない。第3世代半導体の処理能力は、データセンターや電気自動車など、現代の重要かつ成長するアプリケーションのニーズとぴったり一致している。
そして中国は長年、材料の優位性、製造能力、研究と商業化のリーダー育成に重点を置くことで、この分野で決定的な優位性を静かに築いてきた。
全体として、第3世代半導体の事例は中国の回復力とイノベーションを考慮しない米国の半導体産業政策の無意味さを浮き彫りにしている。
米国と中国は、複数の技術分野における地政経済的および地政学的競争を激化させており、双方は互いの動きに適応し、対抗策を講じる必要がある。
中国の戦略は、市場経済、工学革新、産業規模、そして人的資本への投資に焦点を当てて、米国の課題を克服することである。そして最終的な目標は、敵対国が課した技術的禁輸を触媒として利用し、技術の自立と主権を達成することなのだ。
https://huabinoliver.substack.com/p/the-chip-war-and-the-fight-over-rare