Nebeneffekt der Elektromobilität

Nachhaltige Nachfrage und Versorgungssicherheit bei Tantal

15. November 2021, 11:24 Uhr | Ralf Higgelke

Laut The Northern Miner, treten bei der Versorgung mit Tantal anstelle von Schwankungen, Unsicherheiten und Intransparenz nun Zuverlässigkeit, Stabilität und Transparenz. Dies ist ein Nebeneffekt der steigenden Lithiumproduktion für die Elektromobilität. Auch die Nachfrage dürfte nachhaltig wachsen.

Kondensatoren sind nach wie vor der größte Absatzmarkt für Tantal, obwohl dieser in den letzten zwanzig Jahren an Alternativen auf Basis von Aluminium-Elektrolyt- und Keramikkondensatoren verloren hat. Grund dafür sind die starke Volatilität der Tantalpreise, die Sorgen um die Versorgungssicherheit und die ethischen Bedenken beim Abbau. Tantalkondensatoren als Ultima Ratio zu bezeichnen, die nur im Bedarfsfall eingesetzt werden, ist durchaus gerechtfertigt. Außerdem haben Innovationen dazu geführt, dass die Kondensatoren immer kleiner wurden, wodurch der durchschnittliche Anteil an Tantal in den Komponenten gesunken ist.

Auch wenn die Miniaturisierung weiter voranschreitet, könnte Tantal nun Marktanteile zurückgewinnen, da sich das De-Rating von Kondensatoren geändert hat, meint das Fachmagazin The Northern Miner. Zum Teil ist dies auf die Anstrengungen der Industrie zurückzuführen, zum Teil aber auch auf die Leistungsverbesserungen durch die nun eingesetzten Polymer-Kathoden.

Darüber hinaus entstehen durch 5G und Elektrofahrzeuge neue Märkte, in denen die Lebensdauer, Robustheit und Zuverlässigkeit von Tantal die Verwendung solcher Kondensatoren ausweiten dürfte. Alles in allem dürfte die Nachfrage nach Tantal für diese elektronischen Komponenten zumindest in den nächsten Jahren etwas schneller steigen als das globale Wirtschaftswachstum.

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Optimierte Prozesse

Halbleiter sind ein weiterer Bereich der Elektronik, dessen Wachstumsaussichten höher sind als die des weltweiten Wirtschaftswachstums. Tantal ist hier ein wichtiger Bestandteil von Computerchips, denn es dient als Isolierschicht für die Kupferverdrahtung (Interconnect), die die Transistoren im Inneren des Chips miteinander verbindet. Ohne Tantal würden Computerchips nicht arbeiten können.

Aufgrund kontinuierlicher Prozessverbesserungen in den letzten zwanzig Jahren wird auch heute noch dieselbe Sputtering-Technik verwendet. Während Kupfer mittelfristig wahrscheinlich aus dem Verkehr gezogen werden wird, da sich die Verdrahtungsdurchmesser dem Wert von 1 nm nähern, könnten die zunehmenden Anzahl an Verdrahtungsschichten und die Ausweitung der Kupfer-Tantal-Technologie auf das Chip-Packaging dazu führen, dass der Anteil von Tantal in dieser Anwendung anhaltend über dem durchschnittlichen Wirtschaftswachstum wächst.

Im Telekommunikationssektor ist die Situation etwas weniger eindeutig. Neben Tantalkondensatoren kann auch Lithiumtantalat (LTA) als Frequenzfilter für HF-Antennen eingesetzt werden. LTA ist ein elektroaktiver Kristall und kann dazu verwendet werden, Antennen so abzustimmen, dass sie nur in bestimmten Frequenzbereichen senden und empfangen. Allerdings ist LTA auf Frequenzbereiche unterhalb von etwa 2,5 GHz beschränkt, während 5G-Netze in der Regel bei oder über 3 GHz betrieben werden. Daher könnte Tantaloxid auf dem noch jungen Markt für HF-Filter für 5G mit höheren Frequenzen eine Rolle spielen.

Auf der Nachfrageseite führen die durch die Covid-19-Pandemie verursachten Verwerfungen in der Lieferkette sowie die weltweiten Handels- und Sicherheitsprobleme – ganz zu schweigen vom Suezkanal-Debakel – dazu, dass sich die industriellen Lieferketten mit Sicherheit verändern werden, wobei die Produktion verstärkt vor Ort erfolgen oder dorthin verlagert werden dürfte.