今天小編分享的科技經驗:一年只能賣幾百噸的镓、鍺,憑啥值得我們限制出口?,歡迎閱讀。
昨晚,商務部、海關總署發布了《 關于對镓、鍺相關物項實施出口管制的公告 》( 以下簡稱《 公告 》)。
說是從 8 月 1 日起,一大批諸如金屬镓( Ga )、氮化镓( GaN )、金屬鍺( Ge )、鍺外延生長襯底等等產品,想要賣到海外,就必須要向中國商務部申請許可證。
申請的時候還得主動報告買家是誰,幹什麼的,買了回去要幹嘛。
這一下,海内外一堆媒體都炸開了鍋。
镓和鍺對于很多人來說還是比較陌生的,但和矽( Si )一樣,它們都是半導體材料。
不同的是,鍺是半導體材料的初代王者,在人類利用矽之前,它基本就是半導體的代名詞。
理論上不計成本的話,完全可以用鍺平替現在的矽做出各種芯片,甚至還能有更低功耗等優勢。
早期被叫做半導體的收音機用的就是鍺基晶體管
但由于成本、工藝、不耐高溫等問題,鍺在上世紀 60 年代後就被矽趕下了半導體王座。
而镓生產出的半導體材料被叫做化合物半導體,例如這些年常見的氮化镓、砷化镓( GaAs )們,都是眼下當紅的後起之秀,被不少人看作是未來的王者。
它們的出現,彌補了矽基芯片的劣勢,在一些高壓、高頻、高輻射的工作環境,就得派 " 镓人 " 上場了。
所以,相對矽來說,镓和鍺都是偏小眾的用料。這個市場規模到底有多小呢?
給大家看幾組數據,2021 年全年我國镓產量只有 430 噸,而誇張的是,這已經占比全球產量 90% 以上,斷層第一的水平了。
另一邊的鍺也是類似,我國在 2021 年供應了全球 68.5% 的鍺,又是斷層第一,可這一年全球鍺的產量總共也就 130 噸左右。
而半導體界老大哥,矽在 2021 年,光我國就足足生產了 260 萬噸。。
所以,镓和鍺現在市場需求根本就不大,我們這麼大張旗鼓地限制出口有意義麼?
當然有意義,因為從產量和市場,并不一定能反饋材料的重要性。
相反,在一些特定領網域,它們倆甚至有點不可或缺。
拿鍺來說,雖然在芯片領網域完敗給了矽,但它卻在光纖通信、夜視技術和光伏領網域煥發了第二春。
光纖通信一直被宣傳成信息時代的 " 高速公路 ",而鍺就是高速路的 " 鋪路石 ",因為以鍺合成的四氯化鍺( GeCl ₄ )是制作光纖的必備原料。
而憑借着良好的抗空間輻射和耐高溫性能,更高的光電轉化效率和更低的發電成本,大部分天上飛的衛星也都得用鍺基的太陽能電池。
更不要說在紅外光學成像系統裡,鏡片啥的都得靠鍺。
而哪裡最需要紅外光學成像,不用我多說了吧。
所以,美國從 1984 年就将鍺作為國防儲備資源進行保護,近幾年更是基本不再采鍺,全在薅大家夥的資源。
美國政府發布的《2022 年對美國國家安全至關重要的礦物清單》
镓和鍺都名列其中
相較于鍺,镓的應用範圍還要更廣點。
像是用了氮化镓材料的充電器,能讓你出差少背個幾斤;砷化镓做出的功率放大器,更是 4G 、5G 的剛需。
而且,幾十年來," 镓人 " 一直是軍用設備的心頭好。
20 年前砷化镓做成的芯片,替代掉了用來放大微波功率的行波管,直接讓戰鬥機都能戴上小巧的有源相控陣雷達,直接把戰鬥機攻防技術提升到了一個新領網域。
而如今,各國又都在陸續将砷化镓替換成氮化镓,進一步提升雷達效率。
甚至,美國都在公開文獻裡承認 " 镓人 " 的特殊性:" 砷化镓做的國防部署,目前還沒有其它替代品。"
用一個不是非常恰當的比喻,镓和鍺算是一種半導體味精。
沒了這倆談不上活不下去,但你想吃得香吃得鮮,那就得高湯慢熬。
而在一些特定領網域,它們可以說是 " 行業脊梁 "。
這不,《 公告 》才剛出,就已經有美國公司坐不住了。
半導體公司 AXT 趕忙在官網上發通告說,馬上就讓中國子公司申請出口許可,大家不要擔心。
而為什麼咱們能這麼自信地限制镓和鍺的出口呢?
最根本原因還是咱闊。
目前,镓的世界總儲量約為 23 萬噸,中國儲量約占世界總儲量的 8 成以上。
類似的,而根據美國地質調查局 ( USGS ) 的數據,全球已探明的鍺資源儲量達 8600 噸,中國儲量占全球的 4 成以上。
更關鍵的是,在儲量之外,镓和鍺的產量更依賴于 " 制作手法 "。
以镓為例,世界上基本就沒有專門產镓的生產線,你想想,就這麼點需求專門弄個生產線,活都活不下去,何必呢?
這是因為絕大多數的镓,是生產氧化鋁( Al ₂ O ₃ )時的 " 贈品 ",而世界上最大的氧化鋁產能國是哪兒呢?
沒錯,還是中國。
去年我們占到了全球氧化鋁產量 57%,再憑借着全球最完善的镓提取技術,可不就把全球的镓需求給包圓了嗎?
鍺這邊情況也差不多,前面我們說了中國是世界上第二大鍺資源國,排第一的其實就是美國。
可美國的鍺礦質量不行,大都是鉛鋅伴生礦為主,你要產鍺就得靠鉛鋅的開采。
結果美國的鉛鋅行業規模又很小,所以鍺的開采量自然提不上去。
而我國的鍺主要來自褐煤礦,開采比較方便,同時褐煤本身的需求量又大,所以一不小心又成了鍺的產量第一。
面對這兩種材料,如果硬要在國外重新再建生產線、再靠自己造,一方面原材料儲量可能就不大夠,另一方面要花的錢又得不償失。
所以以前從中國買買買就完事的那些企業組織,最近免不了要難受了。
當然,有些網友把這次管制行為,看作是對西方封鎖咱們芯片的反制啥的。
差評君看來倒也不一定。
我們再看回《 公告 》原文,其實都把這次管制原因講清楚了:" 為維護國家安全和利益 "" 對國家安全有重大影響的本公告所列物項的出口 "。
今天下午的外交部的例行發布會上,外交部發言人毛寧也再次重申:" 不針對任何特定國家 "。
其實就是,镓和鍺的稀缺性和某些關鍵領網域的重要性,決定了它們本就是重要的戰略資源。
早在 2020 年《 資源科學 》的一篇論文中,就評估了 15 種關鍵金屬的供應風險,其中給镓和鍺的評價是:" 生產集中度很高,進而導致較高的地緣政治風險,并且都具有伴生性,需求增加風險較高,故而整體供應風險水平較高。"
建議大家還是放平心态,到評論區來背背元素周期表,反正我今天已經背到 " 铌 " 了。
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