鎵、鍺被禁止出口!給他們一點小小的金屬震撼!_風聞
星海情报局-星海情报局官方账号-关注“中国制造”的星辰大海07-07 08:44
制裁和反制,其核心是權力的鬥爭。
**首先我們要先明白制裁的原理:制裁的本質是一種“懲罰性的槓桿”——我用小小的一點行動,經過槓桿作用,就可以帶給你巨大的損失。**傷敵一千,自損八百,那不叫制裁,那叫自虐。
因此,制裁手段如果想成功,需要滿足兩個要素:首先這個東西要足夠重要,其次你要在這個行業裏有足夠大的話語權——只有同時滿足這兩個要素,才能實現“四兩撥千斤”地給對手沉痛打擊。
如果這東西無足輕重,那麼你的制裁將毫無效果。如果你實際上沒有什麼話語權,那麼你的制裁也將淪為無能狂怒的“口嗨”。
7月3日,商務部海關總署宣佈對鎵、鍺兩種金屬的相關物項進行出口管制。原因只有一句話:為了維護國家安全和利益。

我們素來是不打無準備之仗的,既然我們打出了“鎵和鍺”這張牌,那麼也就代表我們必然能夠滿足這兩個要素。
這麼多年他們都在折騰我們,現在我們終於也可以折騰他們一次了——這就叫“寇可往,我亦可往。”
是時候讓他們感受一點小小的金屬震撼了。
哦,對了,要記住一句話:我們的管制措施,不針對任何國家或地區。
今天,我們就來聊聊:為什麼禁止出口鎵、鍺會成為我們的一種反制手段?

鎵和鍺,到底有多重要?

半導體世界裏,有三種最基本的材料:最熟悉的、最常見的是硅(Si),而另外兩種就是鎵和鍺。
硅的好處是儲量極其巨大且易於獲得,但壞處也是顯而易見的,硅材料的物理特性不如鎵材料和鍺材料,而這種性能上的差距,導致鎵材料和鍺材料成為了高端、先進半導體生產的必備物資。
先説鎵材料吧。

硅材料具體哪裏不如鎵材料呢?
首先就是禁帶寬度不如——硅幹不過砷化鎵,碳化硅也幹不過氮化鎵。
“禁帶寬度”這個專業的術語我們不需要太清楚,我們只要知道這個指標意味着什麼就好了——一般來説,禁帶寬度越大,意味着材料能承受的電壓和温度越高,反之則更小。
硅的的禁帶寬度只有1.1eV,最高工作温度175攝氏度,擊穿場強0.3MV/cm,而氮化鎵的禁帶寬度是3.4eV,最高工作温度可達800度,擊穿場強則高達3.3MV/cm。
由於這種出眾的物理特性,鎵材料成為了很多高功率、高頻半導體的核心材料。
舉個例子來説吧,當代世界頂級的驅逐艦,不論是我們的055還是美國的“阿利·伯克”基本都安裝了大型的相控陣雷達來完成防空反導任務,這種相控陣雷達的功率極強,工作中會產生極高的熱量,因此軍艦上專門安裝了水冷系統來給這些雷達散熱——耐高温的氮化鎵,就是相控陣雷達收發模塊的材料——更重要的是,氮化鎵因為能夠擔負起更大功率的輸出,因此也就使得雷達有了更遠的探測距離。
除了在軍事上的應用,氮化鎵也是5G芯片、新能源汽車車載芯片、LED燈等等民用產品上的重要材料。
現在的主流充電器裏,基本上都要用到可以扛住高温高壓的氮化鎵。
鎵説完了,該説説鍺了。

鍺的特性比鎵更特殊,也就讓它的應用範圍比硅材料更廣闊。
鍺是一種很神奇的金屬,它不僅有半導體的特性,還有光學特性、化工特性乃至生物活性。可見光和紫外線無法穿過鍺材料,但紅外線卻能透過鍺——這就讓鍺材料成為了光電領域裏的重要物資——製造光纖需要二氧化鍺,製造夜視儀需要紅外級的鍺單晶,生產PET聚酯纖維需要鍺作為催化劑,很多醫療保健產品裏也包含有機鍺。在航空航天和核物理這樣的重要行業裏,鍺也是多種探測器上使用的關鍵材料,且在半導體行業中,硅化鍺是製造高速芯片的優質材料。

鍺生產鏈條示意圖(東方財富證券)
綜合來看,一個現代社會的運轉,不論是國防軍事還是普通社會生產生活,都離不開鎵、鍺和相關材料的輔助。

在鎵和鍺的世界裏,中國是什麼地位?
在鎵和鍺的世界裏,中國是一個超然的地位。
還是先説鎵:根據自然資源部的統計數據,截至2022年,全國探明鎵資源儲量28865.64噸,是全球的85%——除了儲量佔了全球絕大多數,中國還控制了全球九成以上的鎵的產量。
這,就是中國在國際鎵原料市場上的話語權。

另外,鎵是一種比較特別的礦產,幾乎沒有什麼“鎵礦”或者“鎵礦石”,我們現在用的鎵基本上都是在鍊鋁的過程之中提煉出來的副產品——是世界上最大的電解鋁生產國,自然也就成為了世界上最大的鎵生產國。
看上去似乎很簡單,實際上確實也不困難。只不過,如果有除中國外的哪個國家想要和中國一樣大規模生產鎵,那可就要了老命了。
鎵原料冶煉的功夫,不在鎵本身,而是在鋁冶金行業——鋁冶金是一個超級高耗能的產業,需要天量的電力供應,沒有超強的電力供應,就不可能誕生強大的鋁冶金行業。
鋁冶金的耗能可以高到什麼地步呢?高到山東省濱州市這麼一個人口不到400萬的四線小城,就因為有了世界最大的電解鋁生產企業“魏橋集團”,結果常年用電量可以甩開鄭州、武漢、成都等等一眾省會城市和工業大市,長期佔據中國用電量前五名的寶座。
因此,想從中國手中奪回鎵原料的話語權,首要條件就是要有足夠的電力供應能力和足夠的鋁產能。
我倒是不懷疑美國和日本在這方面的技術能力,畢竟GE和三菱作為輪機巨頭,技術上那叫一個爐火純青——但問題是,美國和日本還能再振興自己的鋁冶金和發電業嗎?

鋁土礦、冶煉廠、相關的倉儲和鐵路線路……這可都不是什麼小工程。
一條高鐵線修了那麼多年都沒修好,還説什麼別的呢?
所以,對於美國企業來説,一個非常有趣的迷局就形成了:
好消息是:除了中國,還有國家可以大規模生產鎵原料。
壞消息是:這個國家是俄羅斯。
好消息是:其實烏克蘭也是產鎵大户。
壞消息是:烏克蘭的鎵產地,一個是交火前線的扎波羅熱,另一個則是頓巴斯。
這……就非常尷尬了。
鍺行業上,中國簡直是“天選之子”。
鍺是一種非常稀有的金屬,全球的儲量只有8600多噸,其中美國的鍺儲量最高,高達3870噸,佔了全球的45%,中國則只佔有了全球的41%。

但我們的幸運之處在於,中國的鍺,更適合中國寶寶的體質——鍺和鎵很相似,很難單獨成礦,絕大多數情況下都是和別的礦石伴生,而在中國,鍺很多時候是和煤炭伴生的——雲南省是中國鍺資源最充足的地方,其中和褐煤伴生的鍺儲量已經超過了和鉛鋅礦伴生的儲量。
煤炭,那我們可就太熟悉了。
早在十幾年前,雲南鍺業公司就已經成為了中國第一家從煤礦裏提取鍺資源的企業——成熟的火法富集鍺煙塵工藝可以回收煤煙煤塵,並從中提煉出鍺——平均回收率達到了95%,最高回收率98%。
天時地利人和,中國因此也就成為了全球最大的鍺生產國。

因此,不論從產能、技術還是工程能力上來説,中國都在世界鎵和鍺市場上佔據着説一不二的位置。

關於“大國工具箱”的一些看法
很多人説“我們為什麼不早早拿出這個來反制呢?”我想,大概是因為還沒有到用這個工具的時候。
大國的工具箱是很多的,甚至我有時候覺得,工具箱大小是衡量一個國家綜合實力的標準。
美國人的工具箱我們是見識過了的,參議院、眾議院裏大家坐下來開開會,形成一個共識後就直接立法,然後各部門、各企業照章辦事即可。而這一切雲淡風輕投射到了國外,就成了美國的“制裁大棒”,成了卡住我們脖子的黑手。
為啥美國人能這樣呢?人家工具箱又大又全唄——那麼多關鍵技術專利和企業都是美國的,別人自然有能力進行干預。這就像下圍棋,你落子越多,覆蓋的節點越多,你的優勢就越大。
和美國形成鮮明對比的是俄羅斯,除了軍事,俄羅斯的工具箱裏似乎已經沒有第二個選項了。

對我們來説,我們是值得欣慰和自豪的,中國的工具箱也是又大又全,或許比美國的工具箱要小一點,但絕對是足夠齊全——你在末端卡我脖子,我就在前端斷你的糧道——憑啥只能他們卡咱們呢?
當然,我們也不能太神話了“鎵和鍺出口管制”的威力。
短期來看,的確會對全球半導體市場帶來不小的衝擊,美國人已經開始回收舊車舊電器上的含鎵、含鍺的元器件了。
但長期來看,隨着世界其他地方的鎵鍺生產線擴張產能,我國出口管制帶來的影響會越來越小,雖然我國仍然將是世界第一鎵、鍺生產國,但並不能絕對保證在很長的時間內能卡住對方的脖子。
世上沒有捷徑可走,還是要一步一個腳印地去佔據各個關鍵節點,這樣才能“吃一張碰一張”,這樣才能讓我們的工具箱更大更全。