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一年只能賣幾百噸的鎵、鍺,憑啥值得我們限制出口?

2023-07-05 07:25:30來源:ZAKER科技  

昨晚,商務(wù)部、海關(guān)總署發(fā)布了《 關(guān)于對鎵、鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制的公告》( 以下簡稱《 公告 》)。


(資料圖)

說是從 8 月 1 日起,一大批諸如金屬鎵( Ga )、氮化鎵( GaN )、金屬鍺( Ge )、鍺外延生長襯底等等產(chǎn)品,想要賣到海外,就必須要向中國商務(wù)部申請?jiān)S可證。

申請的時候還得主動報告買家是誰,干什么的,買了回去要干嘛。

這一下,海內(nèi)外一堆媒體都炸開了鍋。

鎵和鍺對于很多人來說還是比較陌生的,但和硅( Si )一樣,它們都是半導(dǎo)體材料。

不同的是,鍺是半導(dǎo)體材料的初代王者,在人類利用硅之前,它基本就是半導(dǎo)體的代名詞。

理論上不計(jì)成本的話,完全可以用鍺平替現(xiàn)在的硅做出各種芯片,甚至還能有更低功耗等優(yōu)勢。

早期被叫做半導(dǎo)體的收音機(jī)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(jì) 60 年代后就被硅趕下了半導(dǎo)體王座。

而鎵生產(chǎn)出的半導(dǎo)體材料被叫做化合物半導(dǎo)體,例如這些年常見的氮化鎵、砷化鎵( GaAs )們,都是眼下當(dāng)紅的后起之秀,被不少人看作是未來的王者

它們的出現(xiàn),彌補(bǔ)了硅基芯片的劣勢,在一些高壓、高頻、高輻射的工作環(huán)境,就得派 " 鎵人 " 上場了。

所以,相對硅來說,鎵和鍺都是偏小眾的用料。這個市場規(guī)模到底有多小呢?

給大家看幾組數(shù)據(jù),2021 年全年我國鎵產(chǎn)量只有 430 噸,而夸張的是,這已經(jīng)占比全球產(chǎn)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(yīng)了全球 68.5% 的鍺,又是斷層第一,可這一年全球鍺的產(chǎn)量總共也就 130 噸左右

而半導(dǎo)體界老大哥,硅在 2021 年,光我國就足足生產(chǎn)了 260 萬噸。。

所以,鎵和鍺現(xiàn)在市場需求根本就不大,我們這么大張旗鼓地限制出口有意義么?

當(dāng)然有意義,因?yàn)閺漠a(chǎn)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(lǐng)域,它們倆甚至有點(diǎn)不可或缺

拿鍺來說,雖然在芯片領(lǐng)域完敗給了硅,但它卻在光纖通信、夜視技術(shù)和光伏領(lǐng)域煥發(fā)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?yàn)橐枣N合成的四氯化鍺( GeCl )是制作光纖的必備原料。

而憑借著良好的抗空間輻射和耐高溫性能,更高的光電轉(zhuǎn)化效率和更低的發(fā)電成本,大部分天上飛的衛(wèi)星也都得用鍺基的太陽能電池。

更不要說在紅外光學(xué)成像系統(tǒng)里,鏡片啥的都得靠鍺。

哪里最需要紅外光學(xué)成像,不用我多說了吧。

所以,美國從 1984 年就將鍺作為國防儲備資源進(jìn)行保護(hù),近幾年更是基本不再采鍺,全在薅大家伙的資源。

美國政府發(fā)布的《2022 年對美國國家安全至關(guān)重要的礦物清單》

鎵和鍺都名列其中

相較于鍺,鎵的應(yīng)用范圍還要更廣點(diǎn)。

像是用了氮化鎵材料的充電器,能讓你出差少背個幾斤;砷化鎵做出的功率放大器,更是 4G 、5G 的剛需。

而且,幾十年來," 鎵人 " 一直是軍用設(shè)備的心頭好。

20 年前砷化鎵做成的芯片,替代掉了用來放大微波功率的行波管,直接讓戰(zhàn)斗機(jī)都能戴上小巧的有源相控陣?yán)走_(dá),直接把戰(zhàn)斗機(jī)攻防技術(shù)提升到了一個新領(lǐng)域。

而如今,各國又都在陸續(xù)將砷化鎵替換成氮化鎵,進(jìn)一步提升雷達(dá)效率。

甚至,美國都在公開文獻(xiàn)里承認(rèn) " 鎵人 " 的特殊性:" 砷化鎵做的國防部署,目前還沒有其它替代品。"

用一個不是非常恰當(dāng)?shù)谋扔鳎壓玩N算是一種半導(dǎo)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(lǐng)域,它們可以說是 " 行業(yè)脊梁 "

這不,《 公告 》才剛出,就已經(jīng)有美國公司坐不住了。

半導(dǎo)體公司 AXT 趕忙在官網(wǎng)上發(fā)通告說,馬上就讓中國子公司申請出口許可,大家不要擔(dān)心。

而為什么咱們能這么自信地限制鎵和鍺的出口呢?

最根本原因還是咱闊。

目前,鎵的世界總儲量約為 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(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局 ( USGS ) 的數(shù)據(jù),全球已探明的鍺資源儲量達(dá) 8600 噸,中國儲量占全球的 4 成以上。

更關(guān)鍵的是,在儲量之外,鎵和鍺的產(chǎn)量更依賴于 " 制作手法 "。

以鎵為例,世界上基本就沒有專門產(chǎn)鎵的生產(chǎn)線,你想想,就這么點(diǎn)需求專門弄個生產(chǎn)線,活都活不下去,何必呢?

這是因?yàn)榻^大多數(shù)的鎵,是生產(chǎn)氧化鋁( Al O )時的 " 贈品 ",而世界上最大的氧化鋁產(chǎn)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(chǎn)量 57%,再憑借著全球最完善的鎵提取技術(shù),可不就把全球的鎵需求給包圓了嗎?

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(shí)就是美國。

可美國的鍺礦質(zhì)量不行,大都是鉛鋅伴生礦為主,你要產(chǎn)鍺就得靠鉛鋅的開采。

結(jié)果美國的鉛鋅行業(yè)規(guī)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(chǎn)量第一。

面對這兩種材料,如果硬要在國外重新再建生產(chǎn)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(yè)組織,最近免不了要難受了。

當(dāng)然,有些網(wǎng)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(shí)都把這次管制原因講清楚了:" 為維護(hù)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(xiàng)的出口"。

今天下午的外交部的例行發(fā)布會上,外交部發(fā)言人毛寧也再次重申:" 不針對任何特定國家"。

其實(shí)就是,鎵和鍺的稀缺性和某些關(guān)鍵領(lǐng)域的重要性,決定了它們本就是重要的戰(zhàn)略資源。

早在 2020 年《 資源科學(xué) 》的一篇論文中,就評估了 15 種關(guān)鍵金屬的供應(yīng)風(fēng)險,其中給鎵和鍺的評價是:" 生產(chǎn)集中度很高,進(jìn)而導(dǎo)致較高的地緣政治風(fēng)險,并且都具有伴生性,需求增加風(fēng)險較高,故而整體供應(yīng)風(fēng)險水平較高。"

建議大家還是放平心態(tài),到評論區(qū)來背背元素周期表,反正我今天已經(jīng)背到 " 鈮 " 了。

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責(zé)任編輯:hnmd003

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