La guerra de los chips y la lucha por las tierras raras
Hua Bin.
La estrategia de China consiste en centrarse en la economía de mercado, las innovaciones tecnológicas, la escala industrial y la inversión en capital humano para superar los retos de Estados Unidos.
Una historia de dos sistemas que reaccionan ante medidas restrictivas
A mucha gente le sorprenderá que el mayor impulsor del mercado en los últimos meses no sea Nvidia, la empresa favorita en la carrera por la supremacía en inteligencia artificial.
El honor recae en una empresa minera con sede en Nevada, antes desconocida, llamada MP Materials. Mientras que las acciones de Nvidia subieron de 136 a 174 dólares en lo que va de año, las de MP Materials pasaron de 16 a 60 dólares.
La razón de este ascenso meteórico es sencilla:
MP Materials es el único productor estadounidense de tierras raras, minerales fundamentales para la producción moderna de alta tecnología, desde vehículos eléctricos, drones, robótica, turbinas eólicas y semiconductores hasta armamento militar.
Aunque su producción es minúscula en comparación con las mineras de tierras raras chinas y su capacidad de refinado es bastante limitada, MP Materials acaba de atraer una inversión de 400 millones de dólares del Pentágono, que ahora es su mayor accionista.
La inversión sin precedentes del Gobierno estadounidense en una empresa minera privada es una reacción al dominio de China en el sector de las tierras raras ante las guerras arancelarias y tecnológicas que Trump y Biden han librado contra Pekín.
Las industrias estadounidenses, especialmente el complejo industrial militar, temen que su dependencia de las tierras raras chinas para impulsar la producción de alta tecnología y las aplicaciones militares se vea cada vez más amenazada por la intensificación de la rivalidad geopolítica y geoeconómica entre ambos países.
Desde que Trump lanzó la guerra tecnológica contra Huawei en su primer mandato y Biden subió aún más el listón con el corte del suministro de semiconductores avanzados, Pekín ha ido reforzando gradualmente su control sobre las tierras raras en represalia.
Como dice el viejo refrán, lo que es bueno para el ganso es bueno para la gansa, y la militarización de la cadena de suministro de semiconductores por parte de Estados Unidos ha sido respondida con contraataques.
La lucha por las tecnologías y los minerales críticos definirá la relación entre China y EE. UU. y es el preludio de una guerra caliente.
He escrito varios artículos sobre las tierras raras y los planes de China en materia de chips (https://huabinoliver.substack.com/p/rare-earth-and-reindustrialization).
Es interesante contrastar los diferentes enfoques adoptados por las dos superpotencias para contrarrestar las medidas de la otra parte.
China y Estados Unidos han adoptado enfoques diferentes para resolver sus respectivos cuellos de botella, lo que refleja cómo los dos sistemas económicos y políticos tan divergentes abordan los retos tecnológicos.
El enfoque estadounidense se centra en los incentivos financieros y las autorizaciones legislativas, que son las principales palancas en un sistema económico y político altamente financiarizado.
Estas maniobras financieras y normativas se complementan con extorsiones sobre Groenlandia y Ucrania, tácticas piratas habituales practicadas desde hace mucho tiempo por los colonizadores occidentales: si no tienes algo, se lo robas a quienes lo tienen.
El enfoque de Estados Unidos
Las soluciones del régimen de Trump al cuello de botella de las tierras raras son multifacéticas
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Suspender la guerra arancelaria para obtener un alivio temporal de China para aplicaciones no militares (el uso militar está fuera de discusión, de ahí el pánico en el Pentágono).
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Impulsar a los productores nacionales para sustituir el suministro chino, como ejemplifica la inversión del Pentágono en MP Materials.
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Acelerar el proceso de concesión de permisos mediante legislación, por ejemplo, utilizando la Ley de Producción de Defensa y la Orden Ejecutiva 14241 para agilizar las minas de tierras raras.
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Adquirir derechos mineros en Estados vasallos como Australia o mediante la apropiación directa de tierras, idea que subyace a la invasión de Groenlandia y al acuerdo sobre los minerales de Ucrania.
A primera vista, el plan estadounidense parece haber cubierto muchas áreas de actuación.
Si alguna vez se necesita una prueba de que gran parte de la economía estadounidense se basa en el keynesianismo militar, el uso del Departamento de Defensa para financiar el desarrollo de minerales de doble uso es la prueba A.
Sin embargo, las lagunas del plan estadounidense son fáciles de detectar. En primer lugar, ¿de dónde vendrán las tecnologías de producción de tierras raras, incluso si (y es un gran “si”) se pueden asegurar suficientes minas?
Como ya he comentado en ensayos anteriores, las tierras raras no son tan raras, y el verdadero reto reside en las tecnologías de extracción, separación, refinado y procesamiento necesarias para la producción de metales de tierras raras e imanes permanentes (la denominada cadena de suministro «de la mina al imán»).
El monopolio de China en el sector(70 % de la extracción mundial y 90 % del procesamiento y refinado) es el resultado de décadas de inversión en tecnología y desarrollo de capital humano a lo largo de toda la cadena de suministro.
Pekín es consciente desde hace tiempo de la importancia de las tierras raras para la industria moderna y, desde la década de 1980, ha invertido mucho y desarrollado las soluciones químicas, la maquinaria especializada, las soluciones medioambientales, las tecnologías de refinado y los talentos de ingeniería necesarios para alcanzar el dominio de la industria.
Según Stanford Magnets, una revista especializada en minería,
En la actualidad, Estados Unidos no tiene suficiente capacidad de I+D para fabricar imanes permanentes de tierras raras. Por ejemplo, Estados Unidos no tiene la capacidad de producir imanes permanentes de tierras raras de samario-cobalto resistentes a altas temperaturas y a la corrosión, que pueden utilizarse para fabricar imanes permanentes para misiles de precisión, bombas inteligentes, radares y aviones militares. Sin embargo, China sí dispone de esta tecnología. (Cabe señalar que Lockheed Martin es el mayor usuario de imanes permanentes a base de samario en Estados Unidos, según el autor).
En la actualidad, la capacidad de procesamiento de tierras raras de China es nueve veces superior a la capacidad total de procesamiento de tierras raras de otras regiones del mundo juntas. Esto significa que se necesitarán al menos varios años para construir una planta de procesamiento que pueda igualar la capacidad de producción de tierras raras de China”.
Estados Unidos simplemente no puede replicar estas competencias básicas a corto plazo invirtiendo dinero en el problema. Solo el problema del capital humano llevará años superar, si es que se consigue, ya que, por ejemplo, ninguna universidad estadounidense ofrece una especialización en minería de tierras raras, mientras que en China hay docenas.
Para que Estados Unidos alcance el nivel técnico necesario, se necesitarán años, si no décadas.
El segundo problema para Estados Unidos es que, incluso suponiendo que pueda alcanzar el nivel técnico necesario, es poco probable que las empresas mineras de tierras raras estadounidenses y occidentales puedan competir con los productores chinos en cuanto a escala y costes.
Los productores chinos eclipsan a las mineras occidentales de tierras raras como MP Materials o la australiana Lynas (las dos únicas productoras no chinas) en cuanto a escala de producción actual, con una diferencia de 300 a 1 en el caso de los imanes de neodimio (imanes NdFeB), por ejemplo.
Según MP Materials, los imanes NdFeB son los imanes permanentes más potentes y eficientes del mundo, componentes esenciales en vehículos, drones, robótica, electrónica, sistemas aeroespaciales y de defensa».
Sin embargo, según la revista especializada The Northern Miner, MP Materials espera producir 1000 toneladas de imanes de NdFeB al año cuando alcance su plena capacidad de procesamiento en 2027. Por el contrario, China produjo aproximadamente 300 000 toneladas de imanes de NdFeB en 2024, frente a las 280 000 toneladas de 2023.
Como mayor nación industrial, China es el mayor consumidor mundial de productos refinados de tierras raras. China consume más del 80 % de los productos de tierras raras que produce.
Básicamente, China domina tanto la oferta como la demanda de minerales de tierras raras en el futuro previsible, por lo que decide la economía del sector, como los precios y la rentabilidad.
Los productores occidentales simplemente no tienen un modelo económico viable para apoyar la competencia basada en el mercado frente a los proveedores chinos.
Los minerales de tierras raras son fundamentales para la producción militar, pero la cantidad necesaria es en realidad bastante pequeña en comparación con los usos no relacionados con la defensa, como la automoción o las tecnologías verdes.
¿Durante cuánto tiempo seguirán los contribuyentes estadounidenses subvencionando a empresas privadas con ánimo de lucro como MP Materials si su único cliente es el Pentágono, con su demanda muy especializada?
¿Seguirá el Pentágono financiando a una empresa privada cuando solo necesita una pequeña parte de la producción total?
De hecho, la dependencia de Estados Unidos de los minerales críticos chinos para la maquinaria bélica de Washington no se limita a las tierras raras y los imanes.
Según el Centro de Estudios Estratégicos de La Haya, otro mineral que supone un cuello de botella para el complejo industrial militar estadounidense es el grafito de alta pureza.
Según el Centro de La Haya,
el ejército estadounidense no podría funcionar sin grafito y, en la actualidad, Estados Unidos no produce grafito en sus minas nacionales. Mientras tanto, China es, con diferencia, el mayor productor mundial de grafito, con alrededor del 80 % de la producción mundial. También controla casi todo el procesamiento del grafito y es el actor dominante en todas las etapas de la cadena de suministro».
El grafito también se utiliza ampliamente en la fabricación de acero, baterías de iones de litio, refractarios, automóviles, aeroespacial, electrónica y energía nuclear.
Aunque el grafito no es un tema muy debatido en la actualidad, su suministro ya se encuentra bajo presión en 2025, ya que las nuevas minas de grafito no logran satisfacer la creciente demanda de los fabricantes de automóviles de todo el mundo.
Es posible que el grafito se convierta en un cuello de botella de la cadena de suministro en el futuro, lo que Pekín podría utilizar como arma en futuras confrontaciones con Estados Unidos.
En resumen, no existe una solución a corto plazo ni barata para los problemas de Estados Unidos con las tierras raras.
Las maniobras financieras y normativas pueden ofrecer una solución parcial, pero difícilmente serán suficientes para satisfacer la creciente demanda de tierras raras y otros minerales críticos como el grafito, en los que China ha construido una cadena de suministro totalmente dominante.
Por otro lado, el enfoque de China hacia la autosuficiencia en chips se basa en la economía de mercado y se centra en desarrollar las capacidades fundamentales para lograr un avance decisivo.
El enfoque de China refleja la sólida cultura de ingeniería de sus líderes y su sistema económico y político industrial mixto, estatal y privado.
El enfoque chino
China lleva mucho tiempo preparándose para una eventual desconexión con EE. UU. y Occidente.
La autosuficiencia tecnológica es la principal motivación detrás del plan “Made in China 2025”.
La guerra de los chips no ha hecho más que acelerar el impulso de Pekín hacia la independencia en este ámbito
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Fondos de inversión en semiconductores por parte de los gobiernos central y locales para incentivar la innovación nacional y la sustitución de las tecnologías occidentales.
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Movilización de las grandes empresas tecnológicas para construir pilas completas de chips y IA que garanticen que sus necesidades informáticas puedan satisfacerse sin la tecnología estadounidense u occidental. Entre las grandes empresas tecnológicas que están impulsando esta iniciativa con fuerza se encuentran Huawei, SMIC, Alibaba, Xiaomi, ByteDance y Baidu.
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Romper el embargo de chips mediante ingeniería inteligente, como el “apilamiento y agrupamiento”, para mejorar el rendimiento de los centros de datos nacionales sin los semiconductores más avanzados, por ejemplo, CloudMatrix 384 de Huawei.
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Colaborar entre el mundo académico, los institutos de investigación, las grandes empresas y el Estado en tecnologías de vanguardia para el desarrollo de chips de próxima generación, como los semiconductores de tercera generación (que comentaré en detalle más adelante), los chips fotónicos, la arquitectura RISC-V de código abierto, etc.
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Crear un capital humano aún mayor para las tecnologías de chips y de IA, incluyendo la creación de carreras relacionadas con las ciencias, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM) en más universidades y la financiación de más doctorados.
Como he escrito anteriormente, China representa la mayor demanda mundial de chips.
Gastó más en importaciones de semiconductores (más de 400 000 millones de dólares en 2023) que, en petróleo, cuando el país ya es el mayor importador de petróleo de la historia. La justificación económica de la autosuficiencia en chips es evidente.
Mientras que la solución de Estados Unidos al cuello de botella de las tierras raras es una respuesta típicamente financiarizada, la solución de Pekín al cuello de botella de los chips representa una respuesta industrial y de ingeniería, además de un aumento de la financiación.
Cuando se le preguntó a Ren Zhengfei, fundador de Huawei Technologies, sobre la estrategia de la empresa en materia de chips en una entrevista reciente, admitió que el chip Ascend de Huawei todavía estaba “una generación por detrás” de los mejores chips de Nvidia.
Sin embargo, Ren señaló que Huawei estaba logrando un rendimiento de vanguardia en los centros de datos mediante el uso de métodos como el “apilamiento y la agrupación”. Huawei ha patentado técnicas para empaquetar chiplets unos encima de otros para fabricar procesadores más pequeños.
A través de una ingeniería inteligente y algoritmos optimizados, Huawei demuestra que puede alcanzar la paridad de rendimiento para los centros de datos con chips inferiores.
Ren destacó las numerosas ventajas de China en el desarrollo de la IA, entre las que se incluyen “millones de jóvenes que estudian ingeniería” y “una red de generación y transmisión de electricidad suficiente, así como las redes de comunicaciones más desarrolladas del mundo».
En un artículo anterior escribí sobre la pila tecnológica completa de Huawei (https://huabinoliver.substack.com/p/huawei-is-transforming-and-building).
Además de la ingeniería inteligente para eludir el embargo de chips, China también se centra en una estrategia doble para mejorar su posición en la cadena de suministro mundial de chips
– el desarrollo de capacidades en toda la cadena de valor de los semiconductores, con especial énfasis en su influencia en la fase final como mayor cliente de chips y su fortaleza en las pruebas, el embalaje y los nodos maduros
– la inversión en tecnologías de vanguardia, como los semiconductores de tercera generación, también conocidos como semiconductores de banda ancha
En primer lugar, en torno a las tecnologías de chips existentes, China ha construido una posición dominante en el mercado de materias primas, montaje y pruebas, y en determinados nodos de fabricación de chips lógicos heredados. Pekín ha ampliado rápidamente su posición en la fabricación de chips de memoria.
China es el principal productor y procesador internacional de una amplia gama de materias primas relacionadas con los semiconductores, entre las que se incluyen el galio, el germanio, el magnesio, el grafito natural, el escandio, el tungsteno y toda la gama de elementos de tierras raras.
En el mercado de procesos maduros (>22 nm), China se está acercando a la paridad con Taiwán, con más del 30 % de la cuota de mercado mundial. Se prevé que la cuota de China alcance el 40 % y supere a Taiwán en 2030.
En el ámbito del embalaje y las pruebas, se espera que China represente el 25 % del mercado mundial en 2027. Solo en embalaje, China lidera el mundo con una cuota de mercado del 38 %.
En el segmento de los chips de memoria, según un análisis surcoreano, la capacidad de China ya ha superado a Samsung y SK Hynix, líderes mundiales del mercado de chips de memoria. Yangtze Memory Technologies (YMTC) y Changxin Memory Technologies (CXMT) son ahora los principales actores en memoria flash NAND y DRAM, respectivamente.
La verdadera fuerza de China es aún más evidente en las fases posteriores de la cadena de valor. China domina la producción mundial de productos electrónicos, como teléfonos móviles y electrodomésticos, así como los subsistemas y productos comerciales basados en ellos.
Como resultado, China es uno de los mayores clientes de muchos de los principales fabricantes mundiales de chips, como Intel, Qualcomm y Nvidia.
En 2023, China representó el 27 % de los ingresos de Intel, frente al 26 % de Estados Unidos. China representó el 46 % de los ingresos mundiales de Qualcomm, mientras que Estados Unidos representó menos del 5 %.
Pekín también es experta en identificar áreas de crecimiento con gran demanda, como los centros de datos y la inteligencia artificial, hacia las que puede dirigir sus tecnologías maduras, y hacerlo en un panorama competitivo relativamente despejado, para luego escalar con ese fin.
Más allá de mejorar su posición competitiva en el ámbito de la tecnología de chips existente, China ha identificado la tecnología de semiconductores de tercera generación como una oportunidad potencial para dar un salto adelante.
Los semiconductores de tercera generación, también conocidos como semiconductores de banda ancha, se refieren a materiales y circuitos integrados fabricados con ellos, como el carburo de silicio (SiC), el nitruro de galio (GaN) y el fosfuro de indio, que tienen bandas de energía anchas.
Estos materiales ofrecen propiedades superiores en comparación con el silicio tradicional (primera generación) y el arseniuro de galio (segunda generación) y son capaces de soportar niveles de potencia, temperaturas y voltajes más altos que los semiconductores de silicio.
Estos materiales se caracterizan por su alto voltaje de ruptura, alta conductividad térmica, alta velocidad de saturación de electrones y alta resistencia a la radiación, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta potencia, alta frecuencia y temperatura, como vehículos eléctricos, centros de datos y producción de energía limpia.
Como resultado, los semiconductores de tercera generación presentan mercados potenciales de miles de millones de dólares a corto plazo y se prevé que experimenten tasas de crecimiento considerables en los próximos años.
Aunque los semiconductores de tercera generación constituyen un campo relativamente nuevo y con aplicaciones en nuevas industrias, sus propiedades no están necesariamente a la vanguardia del diseño y la fabricación, lo que ofrece a China un nicho de mercado que no requiere las tecnologías punteras que se le han negado.
China se enfrenta a un espacio en gran medida abierto, sin la protección de las patentes y la propiedad intelectual occidentales, para desarrollar su propio conjunto de propiedades intelectuales y tecnologías patentadas.
Y Pekín ha dado prioridad a este campo. En un discurso pronunciado en mayo de 2023, Xiang Libin, viceministro del Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST) de China, destacó el énfasis y el apoyo de China a los semiconductores de tercera generación:
Los semiconductores de tercera generación, representados por el carburo de silicio y el nitruro de galio, tienen un rendimiento excelente y un enorme potencial en los vehículos de nueva energía, las comunicaciones de la información, las redes inteligentes y otros campos. El Ministerio de Ciencia y Tecnología ha concedido gran importancia a la innovación tecnológica y al desarrollo industrial de los semiconductores de tercera generación y ha prestado un apoyo continuo a largo plazo a este campo».
Este énfasis y apoyo se reflejan en el 14.º Plan Quinquenal de China (2021-2025), que elevó explícitamente los materiales semiconductores de banda ancha al nivel de estrategia nacional, pidiendo «desarrollar el carburo de silicio, el nitruro de galio y otros semiconductores de banda ancha».
La prioridad otorgada en la estrategia gubernamental se ha traducido en medidas orientadas a la competitividad. La elevación de los semiconductores de banda ancha en el plan estratégico de más alto nivel de China ha dado lugar a una oleada de políticas y planes de apoyo y operacionalización tanto a nivel central como local.
Estos planes han esbozado medidas de apoyo financiero para las empresas, objetivos tecnológicos y de cuota de mercado, e iniciativas industriales. Han dado prioridad a toda la cadena de valor de los semiconductores de banda ancha, incluidas las aplicaciones.
Por ejemplo, el “Plan de acción para construir un centro de innovación industrial del futuro para desarrollar y ampliar los clústeres industriales del futuro” de Shanghái para 2022 describía un enfoque integral, desde la fase inicial hasta la final:
Promover el desarrollo de compuestos semiconductores de banda ancha como el carburo de silicio y el nitruro de galio; mejorar el nivel energético y la escala de producción en masa de la tecnología de preparación de cristales de compuestos semiconductores de banda ancha; desarrollar activamente la tecnología de fabricación de obleas semiconductoras de banda ancha; mejorar la capacidad de diseño de productos de chips semiconductores de banda ancha; y ampliar los campos de aplicación.»
Disculpen el lenguaje aburrido. Por eso la mayoría de la gente no lee los planes del Gobierno chino, que pueden ser muy técnicos y densos, a diferencia del entretenimiento que ofrece el payaso Trump.
Otro ejemplo es el Plan de Acción de Shenzhen para Cultivar y Desarrollar Clústeres Industriales de Semiconductores y Circuitos Integrados (2022-2025), que describe un proyecto de nitruro de galio y carburo de silicio destinado a «apoderarse de las alturas dominantes de la industria y mejorar el dominio y la voz del mercado de productos».
El Parque Científico Zhongguancun de Pekín ha declarado su intención de acelerar la construcción del Parque Zhongguancun Shunyi como un clúster de la industria de semiconductores de tercera generación con influencia mundial, “con énfasis en el carburo de silicio, el nitruro de galio, el óxido de galio y el diamante”.
El discurso industrial de China es paralelo a la política nacional y local.
Zhang Rujing, fundador de la fundición de chips estatal Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC), ha calificado los semiconductores de tercera generación como un área en la que China puede “adelantar a Occidente en línea recta”.
Y Yu Chengdong, director ejecutivo del negocio de consumo de Huawei, afirmó que China espera “alcanzar el liderazgo en una nueva era” de los semiconductores de tercera generación. Señaló que
la brecha entre los semiconductores de tercera generación nacionales y extranjeros no es tan evidente como la de los semiconductores de primera y segunda generación. Los fabricantes nacionales pueden alcanzar a los extranjeros y completar la sustitución nacional».
El énfasis de China en los semiconductores de tercera generación ya ha dado lugar a campeones nacionales en este campo. Tomemos, por ejemplo, la empresa de módulos de circuitos integrados fotónicos Zhongji Innolight (Innolight).
A diferencia de empresas como SMIC y Huawei, Zhongji está lejos de ser un nombre conocido en Occidente. Sin embargo, gracias a la tecnología de semiconductores de tercera generación, y en particular al fosfuro de indio, es el proveedor líder mundial de soluciones de módulos ópticos, pequeños dispositivos que ayudan a conectar centros de datos y transmitir flujos de datos de alto rendimiento que impulsan aplicaciones de inteligencia artificial de vanguardia.
Zhongji Innolight es también el único fabricante de China que produce y suministra en serie módulos ópticos de 100 gigabits para centros de datos. Se ha convertido en un proveedor clave para las grandes empresas tecnológicas mundiales que desarrollan centros de datos, incluidos hiperescaladores de IA como AWS, Oracle, Alibaba y Tencent.
El ecosistema de semiconductores de tercera generación también demuestra cómo Pekín puede aprovechar su dominio subestimado dentro de la cadena de suministro de semiconductores.
El nitruro de galio es un material clave en los semiconductores de tercera generación. Y China es el principal productor mundial de galio, con aproximadamente el 98 % del suministro mundial. China disfruta de un monopolio similar en muchos otros minerales críticos, como se ha comentado anteriormente.
En resumen, la tecnología de chips de tercera generación no depende del tamaño cada vez más reducido de los transistores más avanzados. La utilidad de los semiconductores de tercera generación para el procesamiento se ajusta perfectamente a las demandas de las aplicaciones críticas y en crecimiento de la actualidad, como los centros de datos y los vehículos eléctricos.
Y China lleva años desarrollando discretamente una ventaja decisiva en el sector, aprovechando sus ventajas en materia de materiales, su capacidad de fabricación y su énfasis en la formación de líderes en investigación y comercialización.
En general, el caso de los semiconductores de tercera generación subraya la inutilidad de una política industrial estadounidense que no tenga en cuenta la resiliencia y la innovación de China.
En resumen, a medida que China y Estados Unidos continúan intensificando su competencia geoeconómica y geopolítica en múltiples ámbitos tecnológicos, cada uno tiene que adaptarse y contrarrestar las medidas restrictivas del otro.
La estrategia de China consiste en centrarse en la economía de mercado, las innovaciones tecnológicas, la escala industrial y la inversión en capital humano para superar los retos de Estados Unidos.
El objetivo final es utilizar los embargos tecnológicos impuestos por sus adversarios como catalizador para alcanzar la autosuficiencia y la soberanía tecnológicas.
Traducción nuestra
*Hua Bin es un ejecutivo retirado y observador geopolitico
Fuente original: Hua’s Substack
