7月3號,中國商務(wù)部,海關(guān)總署發(fā)布2023年第23號關(guān)于對鎵、鍺相關(guān)物項實施出口管制的公告,這條公告引起了國際社會的廣泛關(guān)注。鍺和鎵是半導(dǎo)體和電子產(chǎn)業(yè)的必需品,如果中國真的采取這一措施,將對美國等國家的科技、軍事、能源等領(lǐng)域造成巨大沖擊。美國和歐盟國家急了,都在紛紛尋找替代方案。
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美國國防部發(fā)言人帕特·萊德6號在記者會上表示,美國擁有鍺的戰(zhàn)略儲備,但目前缺乏鎵的戰(zhàn)略儲備,美國準(zhǔn)備利用國防生產(chǎn)法的相關(guān)條例來增加相關(guān)物項的開采和冶煉。
英國《金融時報》網(wǎng)站7月14日報道,在中國宣布限制鎵和鍺出口的計劃后,歐盟緊急呼吁鋁和鋅生產(chǎn)企業(yè)探索生產(chǎn)制造半導(dǎo)體的關(guān)鍵金屬原材料。
目前歐盟采購的71%的鎵和4 5%的鍺都來自中國。除了中國,全世界只有極少數(shù)幾家公司能生產(chǎn)用于芯片制造、太陽能光伏電池和光纖中使用的高純度金屬。
鍺和鎵到底是一種什么金屬,具體有什么用處呢。
嚴(yán)格來說,鎵和鍺都不是存在于自然界的金屬,它們通常是作為其他金屬精煉的副產(chǎn)品而形成的。鍺是一種銀白色的金屬,是鋅生產(chǎn)的副產(chǎn)品。鎵是一種柔軟的銀色金屬,是鋁土礦和鋅礦加工冶煉過程中的副產(chǎn)品,主要從煉鋅廢渣和煉鋁廢渣中回收提取。
這兩種金屬在民用和軍事上有著廣泛的用途,尤其在軍事上起著至關(guān)重要的作用。
鍺是一種對紅外光有高透過率的材料,對紅外輻射是透明的。主要應(yīng)用在紅外光學(xué)上,通常被用于制作紅外探測鏡和透鏡,單兵便攜式紅外成像系統(tǒng),是許多導(dǎo)彈制造系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,特別是空對空和地對空導(dǎo)彈中,都有紅外制導(dǎo)技術(shù)。
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鎵的作用就更加重要了,鎵的熔點非常低,放在手掌心里達(dá)到29度的溫度就可以融化,變成一種液體金屬。但它的沸點非常高,達(dá)到1500℃。鎵對于半導(dǎo)體元器件的穩(wěn)定性非常重要,有著“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù)。鎵與砷、鋅等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可以合成氮化鎵、砷化鎵。氮化鎵是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料,是目前世界上最先進(jìn)的第三代半導(dǎo)體材料。能在高電壓下工作,不會因電子遷移而損壞,非常適合高功率和高頻率的應(yīng)用。例如有源相控陣?yán)走_(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng),在有源相控陣?yán)走_(dá)中,氮化鉀的使用提高了雷達(dá)的靈敏度和分辨率,使其能夠迅速準(zhǔn)確的跟蹤目標(biāo)。
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砷化鎵在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,由于它優(yōu)異的電信能、較高的耐輻射性和熱穩(wěn)定性,使它在高性能和苛刻環(huán)境中的軍事應(yīng)用上有著出色的發(fā)揮。作用在軍事雷達(dá)系統(tǒng)中,可以提高雷達(dá)的分辨率和檢測范圍;用在軍事通信中可以保證信號質(zhì)量和減少噪音;還可以作用在紅外探測器,太陽能電池、單片集成電路模塊中。
鎵全球探明的儲量只有27.93萬噸,中國擁有19萬噸,占比高達(dá)68%左右,中國的鎵不僅在探明方面全球第一,在加工、生產(chǎn)方面也是全球第一。
鍺儲量美國世界第一,占到45%,中國儲量世界第二,占到41%。但中國鍺產(chǎn)量世界第一,供應(yīng)全球70%的市場,美國的產(chǎn)量還不及中國的零頭。
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其他國家為什么不能提煉鎵和鍺呢?
因為鎵和鍺這兩種金屬十分稀少,儲量絕大多數(shù)是在中國,這是其一;
其二,鎵和鍺都不是一種獨(dú)立的礦石,他們是伴生礦。中國的鍺主要來源于褐煤,開采便利。鎵是伴生在鋁和鋅中,提煉鋁和鋅的同時,就可以順便把鎵提煉出來。意思就是要想提煉鎵,就必須同時提煉鋁和鋅。
其三,提煉鋁合鋅需要大量的電力和氫氧化鈉。鋁和鋅加工企業(yè)都屬于高能耗,高污染企業(yè),在歐美國家是早已淘汰的落后產(chǎn)能,現(xiàn)在都已經(jīng)停產(chǎn)不做了。為了提煉鎵,而單獨(dú)修建煉鋁廠和煉鋅廠,在美國是完全不可能的,因為鋁和鋅對美國沒用。而沒有大型的煉鋁廠和煉鋅廠,任何人都不可能提煉出鎵金屬。
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如果現(xiàn)在要重新開工,在沒有國家支持以應(yīng)對高能源成本和通貨膨脹的情況下,企業(yè)投資上億歐元生產(chǎn),沒有五年的時間,是很難見成效的。
中國限制鎵和鍺的出口,是反擊美國芯片制裁的一張“王炸”,直接對歐美生產(chǎn)半導(dǎo)體和其他相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)生了連續(xù)效應(yīng),對他們的產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈沖擊是相當(dāng)大的,這不是短期效應(yīng),這是中長期效應(yīng)。
除了鎵和鍺,中國還有許多后手,中國有五大世界儲量第一,有十大世界稀有的有色金屬礦產(chǎn)資源。例如稀土元素,世界儲量最高的是中國,已經(jīng)探明儲量達(dá)到4400多萬噸,而美國只有140多萬噸,排世界第八位。這些都是中國的王炸,如果全部使出來,會讓全世界供應(yīng)鏈陷入崩潰。
美國和西方國家要想在短期內(nèi)找到備胎,很是艱難,幾乎是不可能的。對他們來說,唯一途徑就是加強(qiáng)跟中國的合作,達(dá)到雙方互利共贏。
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