#產(chǎn)業(yè)觀察#
除了出口管制,中國鎵、鍺產(chǎn)業(yè)鏈未來要做的,是升級。
正解局出品
【資料圖】
7月3日晚間,商務(wù)部、海關(guān)總署聯(lián)合發(fā)布公告,對鎵和鍺兩種金屬相關(guān)物項實施出口管制。
鎵和鍺這兩種戰(zhàn)略資源為什么重要?
中國出口管制,是一種對等反制嗎?
鎵和鍺都是新興的戰(zhàn)略關(guān)鍵礦產(chǎn),今天,我們主要介紹鎵。
1875年,法國科學(xué)家布瓦博得朗在閃鋅礦礦石中首次發(fā)現(xiàn)了鎵。
我們都學(xué)過元素周期表,鎵,位于元素周期表中第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(tài),沸點卻高達(dá)2403℃,是自然界液相條件下溫差最大的金屬元素。
液態(tài)的金屬鎵
更神奇的是,鎵對其他金屬具有極強(qiáng)的“腐蝕性”,被戲稱為“金屬終結(jié)者”。
這里的腐蝕,是物理而非化學(xué)變化。
鎵能夠溶解于砷、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(dǎo)體材料。
其中,砷化鎵的應(yīng)用最為廣泛,且技術(shù)最為成熟,在LED、垂直外腔面發(fā)射激光器、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(wǎng)絡(luò)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?yán)走_(dá),中國做成了白菜價?》一文中,正解局曾解釋過,中國的相控陣?yán)走_(dá)不但技術(shù)領(lǐng)先,而且成本還很低——這與氮化鎵的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有很大的關(guān)系。
氮化鎵器件具備功率大、高頻性能好、效率高的優(yōu)點,成本還低30%,是新一代有源相控陣?yán)走_(dá)的首選。
鎵引領(lǐng)著半導(dǎo)體材料的發(fā)展方向,因此被稱為“半導(dǎo)體工業(yè)的新糧食”。
在新能源領(lǐng)域,鎵也占有一席之地。
氫能源是當(dāng)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(guī)模、低成本制造氫氣,卻不是一件易事。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),利用鋁鎵合金加水制造氫氣,既經(jīng)濟(jì)環(huán)保,還安全。
鋁鎵合金制氫流程
此外,鎵在醫(yī)療領(lǐng)域也大顯身手。
可殺菌,可制作溫度計,可用做牙科的填充材料,還可以憑借其反射特性,對惡性腫瘤進(jìn)行顯像和抑制。
可以說,半導(dǎo)體、新能源、醫(yī)療這些關(guān)乎國計民生的重要行業(yè),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(guān)數(shù)據(jù)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(chǎn)、消費和出口國,幾乎供應(yīng)了全球所有的金屬鎵。
商務(wù)部、海關(guān)總署聯(lián)合發(fā)布的公告顯示,鎵相關(guān)物項中,金屬鎵(單質(zhì))、氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵等,以及鍺相關(guān)物項中的金屬鍺、區(qū)熔鍺錠、磷鍺鋅、二氧化鍺等未經(jīng)許可,不得出口。
對鎵和鍺兩種金屬相關(guān)物項的出口管制將于8月1日起正式實施。
為什么要出口管制?
其一,保護(hù)戰(zhàn)略資源是國際慣例。
鎵和鍺這兩種金屬,應(yīng)用廣泛且儲量稀少,已先后被歐盟、美國、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)列入戰(zhàn)略性或關(guān)鍵礦產(chǎn)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(hù)鍺資源,最近幾年已經(jīng)基本不再開采。
全球鍺資源分布
中國對鎵和鍺采取出口管制措施,也是保護(hù)措施的一種。
其二,資源現(xiàn)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(jīng)過多年的開采,中國的鎵資源,特別是高品質(zhì)鎵資源的供應(yīng),正在面臨瓶頸。
這倒逼中國必須省著點開采。
其三,一種對等反制。
中國對鎵和鍺出口管制,很多人認(rèn)為,這是一種對等反制。
這種說法,并非空穴來風(fēng)。
從全球范圍看,最近幾年,美國四處拉攏盟友,打壓中國高科技產(chǎn)業(yè)。
最臭名昭著的,就是拉攏日本、韓國、中國臺灣省組建“芯片四方聯(lián)盟”,意圖扼殺中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
在美國的施壓下,日本已對23種半導(dǎo)體設(shè)備和材料進(jìn)行出口限制。
荷蘭也收緊了光刻機(jī)出口政策,9月1日起將限制向中國出口高端DUV光刻機(jī)。
阿斯麥公告荷蘭政府新規(guī)定出口需許可
地緣政治如此復(fù)雜,中國不得不對等反制。
鎵被稱為“半導(dǎo)體工業(yè)的新糧食”,以此為矛進(jìn)行反制,是合適不過了。
出口管制法的核心要義就是維護(hù)國家安全,中國對鎵和鍺相關(guān)物項實施出口管制,有理有法。
現(xiàn)在的問題是,中國的對等反制是否有效?
關(guān)鍵還是要看,其他國家能否生產(chǎn)足夠的替代品。
其實,鎵金屬是一種“副產(chǎn)品”。
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計,世界上超過90%的鎵來源于鋁土礦床,約10%的鎵來源于鉛鋅硫化物礦床、煤和明礬石礦床等。
正因為鎵元素伴生于鋁土礦和鉛鋅礦中,所以,鎵金屬是在加工鋁和鋅之后的“副產(chǎn)品”。
從整個產(chǎn)業(yè)鏈也可以看出,全球生產(chǎn)粗鎵的龍頭企業(yè),主要是一些鋁廠,如中國的中國鋁業(yè)股份有限公司,哈薩克斯坦的巴甫洛達(dá)鋁廠,烏克蘭尼古拉耶夫鋁廠等。
中國和國外鎵產(chǎn)品的主要生產(chǎn)企業(yè)
這么看,其他國家要想生產(chǎn)鎵,必須先建設(shè)一條生產(chǎn)電解鋁的生產(chǎn)線。
電解鋁生產(chǎn)線,看起來沒什么技術(shù)含量。
但投資體量不小,要想順利地運轉(zhuǎn)起來,需要充足的技術(shù)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(chǎn)線,這個成本就太高了。
據(jù)路透社報道,美國半導(dǎo)體晶圓制造商AXT公司表示,將積極向中國申請獲得鎵和鍺產(chǎn)品的許可。
美國半導(dǎo)體企業(yè)AXT公司7月3日發(fā)布的公告
一家中國鍺生產(chǎn)商透露,出口管制令出臺后,收到了大量來自歐美買家的咨詢,產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈未來要做的,是升級。
我國是全球金屬鎵的最大生產(chǎn)國,但生產(chǎn)、出口的大多是為鎵的初級產(chǎn)品,即粗鎵。
歐美國家從中國進(jìn)口粗鎵后,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(jìn)口精鎵的尷尬境地。
大力發(fā)展鎵、鍺深加工產(chǎn)業(yè),減少海外依賴,才是最有力的對等反制。