#產業觀察#
除了出口管制,中國鎵、鍺產業鏈未來要做的,是升級。
正解局出品
7月3日晚間,商務部、海關總署聯合發布公告,對鎵和鍺兩種金屬相關物項實施出口管制。
鎵和鍺這兩種戰略資源為什麼重要?
中國出口管制,是一種對等反制嗎?
鎵和鍺都是新興的戰略關鍵礦產,今天,我們主要介紹鎵。
1875年,法國科學家布瓦博得朗在閃鋅礦礦石中首次發現了鎵。
我們都學過元素周期表,鎵,位於元素周期表中第Ⅳ周期第Ⅲ主族,元素符號為Ga。
鎵的熔點很低,僅為29.78℃,在室溫下呈液態,沸點卻高達2403℃,是自然界液相條件下溫差最大的金屬元素。
液態的金屬鎵
更神奇的是,鎵對其他金屬具有極強的「腐蝕性」,被戲稱為「金屬終結者」。
這裡的腐蝕,是物理而非化學變化。
鎵能夠溶解於砷、氮、硒、碲、磷、銻等元素,形成合金。
這些合金,用處就太大了。
比如,砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、氧化鎵(Ga2O3)就是重要的半導體材料。
其中,砷化鎵的應用最為廣泛,且技術最為成熟,在LED、垂直外腔面發射雷射器、射頻器件中大量使用。
就拿砷化鎵功率放大器來說,其能將通訊傳輸速度提升至4G網絡的100倍,把無線通訊送入了5G時代。
氮化鎵,則在軍事上大顯身手。
在《軍用相控陣雷達,中國做成了白菜價?》一文中,正解局曾解釋過,中國的相控陣雷達不但技術領先,而且成本還很低——這與氮化鎵的產業化發展有很大的關係。
氮化鎵器件具備功率大、高頻性能好、效率高的優點,成本還低30%,是新一代有源相控陣雷達的首選。
鎵引領著半導體材料的發展方向,因此被稱為「半導體工業的新糧食」。
在新能源領域,鎵也占有一席之地。
氫能源是當前最主要的清潔能源之一。
氫元素在地球上分布很廣,但要大規模、低成本製造氫氣,卻不是一件易事。
科學家發現,利用鋁鎵合金加水製造氫氣,既經濟環保,還安全。
鋁鎵合金制氫流程
此外,鎵在醫療領域也大顯身手。
可殺菌,可製作溫度計,可用做牙科的填充材料,還可以憑藉其反射特性,對惡性腫瘤進行顯像和抑制。
可以說,半導體、新能源、醫療這些關乎國計民生的重要行業,都離不開鎵。
鎵如此重要,卻又如此稀少。
鎵是典型的稀有分散元素,在地殼中的含量僅為0.0015%。
相關數據顯示,鎵的世界總儲量約23萬噸,中國的鎵金屬儲量居世界第一,約占世界總儲量的80-85%。
此外,中國還是全球最大的金屬鎵生產、消費和出口國,幾乎供應了全球所有的金屬鎵。
商務部、海關總署聯合發布的公告顯示,鎵相關物項中,金屬鎵(單質)、氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵等,以及鍺相關物項中的金屬鍺、區熔鍺錠、磷鍺鋅、二氧化鍺等未經許可,不得出口。
對鎵和鍺兩種金屬相關物項的出口管制將於8月1日起正式實施。
為什麼要出口管制?
其一,保護戰略資源是國際慣例。
鎵和鍺這兩種金屬,應用廣泛且儲量稀少,已先後被歐盟、美國、日本等發達地區列入戰略性或關鍵礦產目錄。
美國做得更絕,因為自己的鍺資源儲量全球第一,為了保護鍺資源,最近幾年已經基本不再開採。
全球鍺資源分布
中國對鎵和鍺採取出口管制措施,也是保護措施的一種。
其二,資源現狀倒逼集約利用。
中國的鎵金屬儲量雖然世界第一,但也是有限的。
特別是經過多年的開採,中國的鎵資源,特別是高品質鎵資源的供應,正在面臨瓶頸。
這倒逼中國必須省著點開採。
其三,一種對等反制。
中國對鎵和鍺出口管制,很多人認為,這是一種對等反制。
這種說法,並非空穴來風。
從全球範圍看,最近幾年,美國四處拉攏盟友,打壓中國高科技產業。
最臭名昭著的,就是拉攏日本、韓國、中國台灣省組建「晶片四方聯盟」,意圖扼殺中國的半導體產業。
在美國的施壓下,日本已對23種半導體設備和材料進行出口限制。
荷蘭也收緊了光刻機出口政策,9月1日起將限制向中國出口高端DUV光刻機。
阿斯麥公告荷蘭政府新規定出口需許可
地緣政治如此複雜,中國不得不對等反制。
鎵被稱為「半導體工業的新糧食」,以此為矛進行反制,是合適不過了。
出口管制法的核心要義就是維護國家安全,中國對鎵和鍺相關物項實施出口管制,有理有法。
現在的問題是,中國的對等反制是否有效?
關鍵還是要看,其他國家能否生產足夠的替代品。
其實,鎵金屬是一種「副產品」。
據美國地質調查局統計,世界上超過90%的鎵來源於鋁土礦床,約10%的鎵來源於鉛鋅硫化物礦床、煤和明礬石礦床等。
正因為鎵元素伴生於鋁土礦和鉛鋅礦中,所以,鎵金屬是在加工鋁和鋅之後的「副產品」。
從整個產業鏈也可以看出,全球生產粗鎵的龍頭企業,主要是一些鋁廠,如中國的中國鋁業股份有限公司,哈薩克的巴甫洛達鋁廠,烏克蘭尼古拉耶夫鋁廠等。
中國和國外鎵產品的主要生產企業
這麼看,其他國家要想生產鎵,必須先建設一條生產電解鋁的生產線。
電解鋁生產線,看起來沒什麼技術含量。
但投資體量不小,要想順利地運轉起來,需要充足的技術工人、能源和廣闊的市場。
再者,為了獲取鎵而新建一條電解鋁產線,這個成本就太高了。
據路透社報道,美國半導體晶圓製造商AXT公司表示,將積極向中國申請獲得鎵和鍺產品的許可。
美國半導體企業AXT公司7月3日發布的公告
一家中國鍺生產商透露,出口管制令出台後,收到了大量來自歐美買家的諮詢,產品報價也在一夜之間飆升。
可見,中國的對等反制起到了效果。
在正解局看來,除了出口管制,中國鎵、鍺產業鏈未來要做的,是升級。
我國是全球金屬鎵的最大生產國,但生產、出口的大多是為鎵的初級產品,即粗鎵。
歐美國家從中國進口粗鎵後,深加工成精鎵再出口給中國。
中國陷入了低價出口粗鎵,高價進口精鎵的尷尬境地。
大力發展鎵、鍺深加工產業,減少海外依賴,才是最有力的對等反制。