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镓锗并非稀有金属,为何我们仍能卡住西方命脉?关键在于中国技术

G7广岛峰会落下帷幕后,美国决定继续对华展开半导体行业限制措施。在美国强势影响力下,荷兰近日宣布将于九月一日限制对华的光刻机出口(14纳米上的高规格光刻机),荷兰的限令让我国半导体行业再度遭受重创,之后的发展之路将会举步维艰,甚至陷入停滞。

荷兰公然违反全球自由贸易原则底线,受到了中国政府的强烈谴责。7月3日,我国部门正式宣布:鉴于对国家安全考虑,8月1日起中方将展开对镓、锗等金属的出口管制。此限制不针对任何国家,不违反全球贸易原则。

明眼人心知肚明,中方措辞一方面的确为了梳理清镓锗客户端的用途,毕竟这两类金属元素军民两用自由度极高,限制出口也是为了规避国家安全风险。另一方面,中国限制此类金属出口,也是对美国发动科技战所作出的对等反制。

但也不乏少数人提出疑问:中国此举是否“短视”,反而让我们在国际上结仇?毕竟镓锗并非稀有金属,万一西方找到其他渠道怎么办?

在这里明确告诉大家,这种想法完全是多虑了!

“镓”和“锗”是什么?何以卡住西方命脉?

镓锗两物,或许很多读者颇感陌生,但这两种金属物在芯片制造、通讯器材乃至国防领域都有着举足轻重的作用和意义,是全球半导体行业不可或缺的原材料。

镓主要用于化合物半导体,它的介入可以让设备的运行速度突飞猛进,同时能提供更低的功耗和更佳的耐热。

通过和其他元素互相结合,我们能得到坤化镓、氮化镓等物质,由镓制造而成的半导体使得手机屏幕、太阳能电池板和军用雷达的传输效率均得到极大提升。

锗则更多应用于卫星设备和光纤通信、夜视成像等领域,它对红外光极度敏感,人们由此将它应用于夜视仪。其特殊的光学性质又可让光纤速度翻倍提升,多数太空卫星也是使用锗基电池,因为它体内蕴含着高效能量转换率和长期使用寿命。

镓锗虽然用途广泛且至关重要,但这两种物质并非是稀有金属,它们在全球均有分布。譬如镓,它的全球总储量约为27.93万吨,分散在中国、美国、俄罗斯、加拿大等等。

而锗总保有量为8600吨,美国更是独占45%,中国的储量也仅有41%左右。不过我国是镓锗的最大出口国,镓金属出口比例占到96%,锗出口约为60%。

并且镓锗国际市场极小,2021年我国镓产量为430万吨,但已经占到了全球总产量的九成。同年锗产量我国高占69%,但全球总产量也不过区区130万吨。

国际市场小众,全球储量丰富,相信阅读至此的读者都已经心存疑惑,中国面对资源如此丰富的金属物,冒然选择限制出口,难道真的不会促使西方发展自主生产链,自主完成镓锗供应闭环吗?

的确,如果这种情况发生,中国确实会丢失此领域的利益,丧失出口话语权,如此一来便是搬起石头砸自己的脚。

但各位看客不必担心,因为此情况完全不存在发生的可能,我国之所以在全球牢牢掌握镓锗话语权,维持绝对出口比例,靠的不是自身充沛的储量,而是全球绝无仅有独一份的提炼工艺。

镓锗的提取工艺有多难?

各国皆知,镓锗难以攻克所在不是储量,而是提炼工艺。

首先我们来说镓,镓的生产过程十分有趣,因为从严格意义而言,它实则是电解铝的附着品。电解铝过程需要解决渣泥,镓就是其中的伴生物。

所谓电解铝,顾名思义就是通过电解得到的铝,现代电解铝的生产过程需要采用冰晶石氧化铝熔盐电解法,熔融冰晶石为溶剂,氧化铝为溶质。这是一个上下游密切相关、能源高度消耗、市场高度统一的产业,同时电解铝利润极低,目前也只有中国这种庞大的体量能够维持。

目前电解铝是提取镓的唯一可行之策,中国也是仅有的全产业链统一调配国家,我们富含电解铝的一切原材料,镓的提炼工艺将日韩美等国家拒之门外。

或许有人此时提出不同意见,如我所言,既然镓如此重要,那么国富力强的美国为何不耗资建立一条产业供应链呢?毕竟这是一本万利坐枕无忧的买卖。

因为美国但凡不是傻子,都不会去投资一条镓提炼工厂。

前文所述,镓提炼需要电解铝,这就需要额外建立一个铝厂。目前全球铝产能严重过剩,镓只是铝的附加品,投资一个高达万亿的铝工业群,多余生产的铝销往何处?全球镓市场小众,你每年又能消耗多少镓?卖出多少镓?

综上所述,这根本就是血本无归的买卖,就是捡了芝麻丢了西瓜也比这划算的多。

锗的提炼方法复杂,总的来说就是富集回收、蒸馏、精馏、还原。现今美国锗储量位列全球之首,虽然没有锗的提炼链,但可以通过进口其他国家来满足内需,不过令人啼笑皆非的是,世界上仅有两个拥有锗提炼产业链,一是中国,二是俄罗斯

鉴于俄乌冲突中北约的暗箱操作,指望俄罗斯摒弃前嫌,不如将希望寄予我国网开一面。

所以接下来西方各国需要关注解决的,就是本国的镓锗储备还能用多久?

根据我国专家细致分析,西方国家镓锗储量乐观估计还能维持一年。在这一年中如果中方不开放镓锗出口政策,那么将会对西方乃至全球的高新产业造成极大冲击,大家都心知肚明,一年时间任谁也无法找到镓锗替代品,相关制程工艺更无法得到突破性进步。

事实证明专家的猜测完全正确,我国的限令也掐到了西方企业的命门。

不久前,美国半导体晶圆制造商AXT公司就公开表示:现在正在竭力让中国子公司向政府申请出口许可,以降低对客户的潜在干扰。

AXT宣布第一季度中,子公司从中国出口了430万美元的砷化镓和锗基板,并承诺将二者全部应用于汽车和工业,不会对中国造成任何安全隐患。

可见镓锗的出口限令对美国企业影响之深远,而我们需要着重思考的是,限制镓出口是否会带来一些始料未及的后果?

尽管限制出口是基于维护国家安全出发考虑,但对于一些严重依赖中国镓锗的国家而言,我国的限令无疑会让他们遭受到巨大的利益威胁。

我们的“王牌”不止一张

要知道在矿产资源上,我国所掌握的王牌绝不止镓锗,中国的稀土冶炼工艺也是冠绝全球。美国政府三番五次试图建立稀土供应链,希望能借此拜托对华依赖。但迄今为止,中国稀土工艺仍然无可替代,领跑全球。

作为全球唯一一个能提供全部稀土金属的国家,我国的稀土产量和储量均做到了世界第一,曾几何时我国真的将稀土当做土来出口。

上世纪七八十年代,市场改革私企涌入,让稀土行业门槛降低对外开放式供应。一些企业为了寻求短期利益,不惜扩大产能相互杀价,导致稀土出口价格达到历史最低,让西方国家从中获利良多。

但无论稀土价格如何低廉,我国从未考虑通过限制出口量来抬高价格,从中谋取更多的利益。

维护全球自由贸易原则和产业链是每个国家应尽的责任,但欧美日等发达国家为了维护自身的战略地位,联手发布针对中方的制裁政策,这本身就是割裂全球经济发展的恶行。

尽管中美欧之间的矿产战因竞争关系已经不可避免,但还是尽可能希望镓禁止出口能引发全球高科产业的洗牌,让世界贸易变得更加自由公正。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/OfqkmjAv6G3pUhMNbD-_EEmQ0
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