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文/编辑:大核有料
在现代工业体系里,镓、锗、锑等稀有金属发挥着不可或缺的作用,它们是现代科技产业的“隐形支柱”。
它们被广泛应用于半导体、通讯设备、太阳能电池、红外光学、军事装备等高科技领域。
镓是第三代半导体材料氮化镓的核心成分,而锗在光纤通信和红外成像设备中具有不可替代性,锑则被用于弹药制造、阻燃材料及能源存储系统。
这些金属的战略价值使其成为各国资源竞争的重点。
中国在全球稀有金属供应链中,占据着至关重要的位置。
中国产业地位的形成并不是偶然,镓主要从铝土矿冶炼废渣中提取,锗多来自褐煤燃烧的副产品,庞大的基础工业规模使得中国具备了天然优势。
中国镓储量占全球68%,产量占比超过90%,锗的全球探明储量为8600吨,中国就占了41%,过去十年中国供应了全球68.5%的锗。
这使得中国的出口政策收紧会对全球产业链产生很大影响。
2023年7月,中国宣称对镓、锗相关物项施行出口管制,出口企业被要求需要申请许可。
这个举动被解读为对欧美等国限制对华半导体设备出口的反制措施。
2024年8月,管制范围进一步扩展至锑、超硬材料和石墨。
随着2024年12月中国商务部宣布加强对美两用物项出口限制,对全球产业链的冲击引发了各国广泛关注。
那么,中国的出口禁令对世界各国具体都有哪些影响呢?
中国的稀有金属出口管制对各国的影响
当中国宣布对镓、锗等稀有金属进行出口管制后,对不少国家高科技产业都产生了影响。
美国某半导体企业库存的氮化镓晶圆只够维持三个月生产,而培养新的供应商需要18个月的认证周期。
这种困境源自于镓的特殊属性,作为第三代半导体核心材料,氮化镓能使5G记者功耗降低30%。
但目前全球仅有中国拥有从粗镓提纯到6N(纯度99.9999%)的完整产业链。
2024年1月到10月,中国的镓出口量腰斩,同期国际镓的价格上涨了53%,日本企业从废料中回收镓的成本飙升了4倍。
《日本经济新闻》指出,若无法稳定获取镓,日本在5G通信和电动汽车领域的尖端技术研发将面临延迟的风险。
硅基芯片的工作频率极限为3GHz,而氮化镓可以达到100GHz,这种性能差在雷达和卫星通信领域无可替代。
荷兰ASML曾经尝试使用磷化铟替代砷化镓,但是制成的激光器寿命骤降70%。
在军工领域中,锑的断供风险直接威胁到了武器装备制造。
美国的国防工业对锑的依赖尤为突出,锑被用于弹药制造、夜视仪和军用电池。
除此之外,美军M1A2坦克穿甲弹的钨合金也需要掺锑提升硬度,F-35战机的接线盒通过镀锑电弧放电。
中国对锑这种稀有金属出口管制后,国际上锑的价格在8个月内从1.3万美元/吨,飙升至2.5万美元,迫使洛克希德·马丁公司启用冷战时期的战略储备。
美国佩尔佩图阿公司试图重启爱达荷荷州锑矿,可光是环保评估就需耗时将近22个月。
而且该锑矿含量仅仅只有0.3%,远低于中国矿山2.5%的平均品位。
美国地质调查局估算,若中国全面禁止镓、锗出口,美国GDP可能损失34亿美元,主要集中在半导体及其中下游企业。
面对中国对这些稀有金属的出口管制,各国展开了一场资源求生,纷纷拿出了自己的应对策略。
世界各国应对中国稀有金属管制的策略
有的国家企业尝试用技术替代来应对中国稀有金属的出口管制。
日本不少企业具备镓、锗的加工能力,例如将金属镓提纯为氮化镓晶圆,但原材料主要还是依赖中国供应。
三菱材料将废弃的LED灯具中的镓回收率提升了85%,住友金属开发出从锌冶炼渣中提取锗的新工艺。
这些替代方案看似解决了问题,但是成本是直接从中国进口的3-5倍。
根本的问题在于产业业态,中国每年从5000万吨铝土矿处理中提取400吨镓,这种规模是零散回收无法比拟的。
英特尔实验室使用碳化硅替代氮化镓,结果芯片发热量增加导致良品率跌破了60%。
欧洲某军工企业研制出无锑阻燃剂,却发现其遇潮会释放剧毒气体。
还有一些国家开始寻矿,试图从自己国家的矿业资源中提取出这些稀有金属。
澳大利亚虽然发现了大型锗矿,但矿床深埋在地下300米,开采成本比中国露天煤矿副产锗高出了整整7倍。
德国试图从老工业区的煤灰提取锗,可是检测后发现其放射性超标。
相比之下,中矿资源在纳米比亚新增了746吨锗储量,跃居行业第一梯队。
结语
中国的对稀有金属的出口管制政策既是对外部技术封锁的反制,也是维护自身产业利益的必要手段。
中国发布出口禁令以来,引发的价格波动和供应链紧张,凸显了稀有金属在现代工业中的不可替代性。
从世界各国的表现来看,中国出口禁令算是达到了预想效果。
参考:
1. 光明网:中国管制镓、锗出口,如何正确解读?2023-07-06
2. 观察者网:中国镓、锗、锑等出口管制已超一年,对美打击效果如何? 2024-12-05
3. 澎湃新闻:矿业界:官方公告:这些矿产资源禁止对美出口!为什么? 2024-12-05
4. 华夏时报:锗业格局大洗牌!中矿资源新增超700吨锗金属储量,跃居行业第一梯队 2024-09-10