深度解讀鎵、鍺產業的意義，為什么只有中國能握住這條產業線？

7月3日，中國商務部、海關總署發布公告，表示對鎵、鍺相關物項實施出口管制，其中包含金屬鎵、氮化鎵（多晶、單晶、晶片、外延片等多種形態）、鍺外延生長襯底等。

出口商如果想開始或繼續出口，將需要向中國商務部申請許可證，并需要報告海外買家及其申請的詳細信息。該規定自2023年8月1日起正式實施。

對于這個出口管制，原因也是終于給出，對鎵、鍺相關物項實施出口管制，確保其用于合法用途，目的是為了維護自身安全，不過出口管制不是禁止出口。

根據規定，這類產品出口經營者應按照相關規定辦理出口許可手續，通過省級商務主管部門向商務部提出申請，填寫兩用物項和技術出口申請表。經審查準予許可的，由商務部頒發兩用物項和技術出口許可證件。

中國占鎵供應的94%和鍺的83%。這兩種金屬在芯片制造、通信設備和國防等領域具有廣泛的專業用途。

隨后這個規定也是引發了歐美、日韓廠商的擔憂，因為沒有這兩種金屬，芯片等重要環節就沒辦法進行。

鎵用于化合物半導體，它結合了多種元素以提高電視和手機屏幕、太陽能電池板和雷達的傳輸速度和效率。鍺的用途包括光纖通信、夜視鏡和太空探索——大多數衛星都采用鍺基太陽能電池供電。


中國鎵、鍺儲量和產量居全球前列

值得注意的是，兩種金屬礦產無論是在儲量還是在產量上，中國均在全球占據領先地位。

根據美國地質調查局（USGS）數據，中國的鎵儲量占全球68%左右，但從產量來看，中國的鎵產量占全球鎵產量比重超過90%。全球已探明的鍺儲量為8600噸，美國、中國分別擁有45%和41%，但近10年，中國累計供應了全球68.5%的鍺。

沒錯，它們（鎵、鍺）是供應鏈的一部分，這件事可能會讓西方芯片制造商難以維持供應鏈正常運行。顯然，這是一個復雜的問題。如果美國和一些歐洲合作伙伴要限制對中國出口先進半導體和芯片制造設備，而中國擁有芯片制造所需的重要原材料，那么中國也會限制這些原材料的出口。

《日本經濟新聞》4日稱，使用鎵的化合物半導體在電子設備中不可或缺。如果無法從大量供應鎵的中國進行采購，就需要在生產時尋找替代的進口來源。企業無法低價采購鎵，或將對這些最尖端技術的實用化產生影響。


中國宣布出口管制后 多國企業準備申請出口許可

中國宣布對鎵、鍺相關物項實施出口管制后，多國企業準備申請鎵、鍺出口許可。路透社4日報道稱，一家中國鍺生產商的經理表示，其所在的公司已收到來自歐洲、日本和美國買家的詢問，希望在出口管制生效前囤積產品。

作為兩種金屬的主要進口國，日本、韓國政府都表示，將觀察對這一管制措施的影響并采取對策。

三大半導體材料之二

迄今為止，人類科學發現是三大類半導體材料最為關鍵：第一大類是量大便宜的硅，硅源于沙子，物美價廉，所以現在占據了整個芯片領域原材料的最大份額。另外兩個非常重要的原材料：一個是鍺，一個是鎵。

鍺最早的時候在原子周期表上是在硅的下方，比硅多一層電子層，也就是說它和硅在元素周期表上來看是一族的。最早人類發明第一個晶體管的時候，用的不是硅，用的是鍺。但后來發現，鍺雖然有耐高壓的優勢，但不耐高溫，而硅既耐高壓又耐高溫，于是硅就取代了鍺，成為了半導體晶體管的主要原材料。

鎵更多是通過化合物的形式出現，一般很難用純鎵來做什么東西，在芯片領域，通常是氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵等。

具體來說，越快的芯片越需要通過“硅鍺”這樣的一種化合物，就是硅和鍺聯合起來，來加快芯片的速度。所以我們看到，28納米以上制程（的芯片），相對于3納米、5納米、7納米的先進制程來說，用硅鍺的成分相對要低一些。


除了芯片領域之外，還有哪些領域需要這兩個元素？

軍事上，相控陣雷達，如宙斯盾、比如我們的05D。驅逐艦搭載的兩個非常關鍵的要件，一個是導彈，一個相控陣雷達，一攻一守，才構成現代軍艦、尤其是航母編隊里主要的防衛力量和攻擊力量。相控陣雷達的核心就離不開鍺和鎵的大規模應用。在制導（導彈）領域相關稀有元素的使用上，鍺和鎵也大有用武之地。

在日常生活中，現在老百姓用的最多的鋁合金門窗就跟鎵有關。鎵在自然界里很難獨立存在，它不像銅礦、鐵礦一樣，鎵一般是和鋁、鋅礦伴生，發現了鋁礦的時候，一般里面會有大概百分之零點零幾的鎵。怎么提純鎵呢？一般有兩個步驟：首先要先生產氧化鋁，氧化鋁是電解鋁的原材料；然后再生產電解鋁。

電解鋁主要用于兩個領域，一個是房地產的建材，比如鋁合金門窗又輕堅固性又好，能夠防風；一個是汽車的車材。在這個生產過程中，鎵就能被不斷地提純、歸集，從而產生有用的氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵等。

所以可以說，我們日常買鋁合金門窗裝修，也是間接為整個化學工業貢獻了一點點的鎵的化合物的產能。


為什么中國在鎵和鍺上這么重要？

金屬鍺方面，據USGS數據，全球鍺資源中國占比41%，美國占比45%。2021年全球原生鍺產量約130噸，其中，中國、俄羅斯兩國的產量占全球的70%，中國是全球最大的鍺生產國，占比達68%，近十年來累計供應全球68.5%的鍺。

美國雖然是全球最大的鍺資源儲量國，但自1984 年以來，就將鍺作為國防儲備資源進行保護，尤其是近幾年已基本不再進行鍺的開采。

鎵的生產過程是一個很長的產業鏈，現在全世界對于鎵以及鎵化合物（生產）的隱形冠軍，是山東的一家企業，這家企業的主業是生產電解鋁和PVC管，都是重要建材。

為了生產電解鋁和PVC管，這家企業就要先生產氧化鋁；為了生產氧化鋁，它要從國際上進口鋁原土礦，同時也有中國本土開采的原土礦；在對原土礦的不斷加工中，解析出鎵的系列化合物。在這條長長的產業鏈中，尤其是生產電解鋁的最后一個環節，是巨大耗電的，如果沒有廉價、充足的電力供應，做不了這個事兒。

所以，我們從全球來看，就是中國最符合這個條件——

第一，我們有相對最旺盛的建材需求以及汽車生產的產能，這都是對原材料的需求。對比日、韓、美國、澳大利亞，它們就算有礦，但為了生產出鎵的相關原材料，中間產生龐大的電解鋁產能，國際上電解鋁嚴重供過于求，早就被“卷”得沒邊了，自己用不了又能賣給誰？所以只會是巨大的浪費。

第二，本來在WTO機制下，中國和國際形成了非常好的貿易合作關系，無論是自產自銷的電解鋁、氧化鋁，還是出口氮化鎵、氧化鎵、硅鍺，這些這都是漫長工業生產鏈上的中間品，就像原油煉化出石油、柴油、汽油的過程產生瀝青一樣，每一步的副產品都很有用。在半導體領域，這個副產品比瀝青還有用得多。在這種情況下，如果全球不是一個平等的、互補有無的貿易體，光靠任何一個國家和地區都是高度不經濟的。中國因為有龐大的內需市場，還相對較好。

從產出來看，全球鍺、鎵的市場規模并不大。例如，全球鍺市場總規模也就約17億人民幣。

產量不大、價格也不高的鎵、鍺能引發如此巨大的關注，深層原因在于新能源轉型與供應鏈安全化雙重背景下關鍵礦產戰略位置的拔高。

技術與資源在新時期的緊密糾纏，催生了不同國家的資源戰略選擇。一方面是西方國家驅動供應鏈安全化。由于擔憂供應鏈過于集中導致供應中斷風險，以美國為首的西方國家紛紛出臺“關鍵礦產清單”，通過國內政策和國家間聯盟來確保戰略資源供應。

另一方面，資源國家的資源戰略也正在發生重大調整。供應鏈關鍵資源國家開始考慮如何利用自身的資源稟賦實現產業升級，擺脫單純依賴初級產品出口的不利地位，東南亞、拉美、非洲等多個地區國家，都或多或少出現了新一輪“資源民族主義”的取向。這勢必使得未來的礦產資源貿易復雜化和高成本化。

鎵和鍺是戰略性資源，在高技術產業中具有重要應用價值。如今，中國的新興戰略產業大發展，此次出口管制有利于國內保護產業安全和資源安全。