锗是半导体吗 一年只能卖几百吨的镓,锗,凭啥值得我们限制出口?

小编 2024-10-09 设计资源 23 0

一年只能卖几百吨的镓、锗,凭啥值得我们限制出口?

7月3日,商务部、海关总署发布了《 关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告 》( 以下简称《 公告 》)。

说是从 8 月 1 日起,一大批诸如金属镓( Ga )、氮化镓( GaN )、金属锗( Ge )、锗外延生长衬底等等产品,想要卖到海外,就必须要向中国商务部申请许可证。

申请的时候还得主动报告买家是谁,干什么的,买了回去要干嘛。

这一下,海内外一堆媒体都炸开了锅。

镓和锗对于很多人来说还是比较陌生的,但和硅( Si )一样,它们都是半导体材料。

不同的是,锗是半导体材料的初代王者 ,在人类利用硅之前,它基本就是半导体的代名词。

理论上不计成本的话,完全可以用锗平替现在的硅做出各种芯片,甚至还能有更低功耗等优势。

早期被叫做半导体的收音机用的就是锗基晶体管

但由于成本、工艺、不耐高温等问题,锗在上世纪 60 年代后就被硅赶下了半导体王座。

而镓生产出的半导体材料被叫做化合物半导体,例如这些年常见的氮化镓、砷化镓

( GaAs )们,都是眼下当红的后起之秀,被不少人看作是未来的王者

它们的出现,弥补了硅基芯片的劣势,在一些高压、高频、高辐射的工作环境,就得派“ 镓人 ”上场了。

所以,相对硅来说,镓和锗都是偏小众的用料。这个市场规模到底有多小呢?

给大家看几组数据,2021 年全年我国镓产量只有 430 吨 ,而夸张的是,这已经占比全球产量 90% 以上 ,断层第一的水平了。

另一边的锗也是类似,我国在 2021 年供应了全球 68.5% 的锗,又是断层第一,可这一年全球锗的产量总共也就 130 吨左右

而半导体界老大哥,硅在 2021 年,光我国就足足生产了 260 万吨。。。

所以,镓和锗现在市场需求根本就不大,我们这么大张旗鼓地限制出口有意义么?

当然有意义,因为从产量和市场,并不一定能反馈材料的重要性。

相反,在一些特定领域,它们俩甚至有点不可或缺

拿锗来说,虽然在芯片领域完败给了硅,但它却在光纤通信、夜视技术和光伏领域焕发了第二春。

光纤通信一直被宣传成信息时代的“ 高速公路 ”,而锗就是高速路的“ 铺路石 ”,因为以锗合成的四氯化锗( GeCl₄ )是制作光纤的必备原料。

而凭借着良好的抗空间辐射和耐高温性能,更高的光电转化效率和更低的发电成本,大部分天上飞的卫星也都得用锗基的太阳能电池。

更不要说在红外光学成像系统里,镜片啥的都得靠锗。

哪里最需要红外光学成像 ,不用多说了吧。

所以,美国从 1984 年就将锗作为国防储备资源进行保护,近几年更是基本不再采锗,全在薅大家伙的资源。

美国政府发布的《2022年对美国国家安全至关重要的矿物清单》

镓和锗都名列其中

相较于锗,镓的应用范围还要更广点。

像是用了氮化镓材料的充电器,能让你出差少背个几斤;砷化镓做出的功率放大器,更是4G 、5G 的刚需。

而且,几十年来,“ 镓人 ”一直是军用设备的心头好。

20 年前砷化镓做成的芯片,替代掉了用来放大微波功率的行波管,直接让zhan 机都能戴上小巧的有源相控阵雷达,直接把攻防技术提升到了一个新领域。

而如今,各国又都在陆续将砷化镓替换成氮化镓,进一步提升雷达效率。

甚至,美国都在公开文献里承认“ 镓人 ”的特殊性:“ 砷化镓做的国防部署,目前还没有其它替代品。

用一个不是非常恰当的比喻,镓和锗算是一种半导体味精

没了这俩谈不上活不下去,但你想吃得香吃得鲜,那就得高汤慢熬。

而在一些特定领域,它们可以说是“ 行业脊梁 ”

这不,《 公告 》才刚出,就已经有美国公司坐不住了。

半导体公司 AXT 赶忙在官网上发通告说,马上就让中国子公司申请出口许可,大家不要担心。

而为什么咱们能这么自信地限制镓和锗的出口呢?

最根本原因还是咱阔。

目前,镓的世界总储量约为 23 万吨,中国储量约占世界总储量的 8 成以上。

类似的,而根据美国地质调查局( USGS )的数据,全球已探明的锗资源储量达 8600 吨,中国储量占全球的 4 成以上。

更关键的是,在储量之外,镓和锗的产量更依赖于“ 制作手法 ”。

以镓为例,世界上基本就没有专门产镓的生产线,你想想,就这么点需求专门弄个生产线,活都活不下去,何必呢?

这是因为绝大多数的镓,是生产氧化铝( Al₂O₃ )时的“ 赠品 ”,而世界上最大的氧化铝产能国是哪儿呢?

没错,还是中国。

去年我们占到了全球氧化铝产量 57%,再凭借着全球最完善的镓提取技术,可不就把全球的镓需求给包圆 了吗?

锗这边情况也差不多,前面我们说了中国是世界上第二大锗资源国,排第一的其实就是美国。

可美国的锗矿质量不行,大都是铅锌伴生矿为主,你要产锗就得靠铅锌的开采。

结果美国的铅锌行业规模又很小,所以锗的开采量自然提不上去。

而我国的锗主要来自褐煤矿,开采比较方便,同时褐煤本身的需求量又大,所以一不小心又成了锗的产量第一。

面对这两种材料,如果硬要在国外重新再建生产线、再靠自己造,一方面原材料储量可能就不大够,另一方面要花的钱又得不偿失。

所以以前从中国买买买就完事的那些企业组织,最近免不了要难受了。

我们再看回《 公告 》原文,其实都把这次管制原因讲清楚了:“ 为维护国家安全和利益 ”“ 对国家安全有重大影响的本公告所列物项的出口 ”。

昨天下午的外交部的例行发布会上,外交部发言人毛宁也再次重申:“ 不针对任何特定国家 ”。

其实就是,镓和锗的稀缺性和某些关键领域的重要性,决定了它们本就是重要的战略资源。

早在 2020 年《 资源科学 》的一篇论文中,就评估了 15 种关键金属的供应风险,其中给镓和锗的评价是:“生产集中度很高,进而导致较高的地缘政治风险,并且都具有伴生性,需求增加风险较高,故而整体供应风险水平较高。”

建议大家还是放平心态,到评论区来背背元素周期表,反正我今天已经背到“ 铌 ”了。

文章转载自:差评

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亚洲最大锗产品企业,一字涨停!涉半导体,占全球储量41%,我国为何要限制出口?专家解读

每经编辑:黄胜

7月4日,A股开盘,锗、镓资源概念股集体高开,云南锗业(002428.SZ)一字涨停、驰宏锌锗(600497.SH,5.45元/股,总市值277.5亿元)、罗平锌电(002114.SZ,6.96,元/股,总市值22.51亿元)也一度涨停,中国铝业(601600.SH,5.64元/股,总市值967.9亿元)、新湖中宝(600208.SH,2.52元/股,总市值214.4亿元)等高开。

截至午间收盘,云南锗业涨10%,报13.09元/股,总市值85.49亿元。

消息面上,此前商务部、海关总署发布关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告。

国内第一、亚洲最大的锗产品生产商,国内锗储量最大的公司

据亚洲金属网金属百科介绍,云南锗业是国内第一、亚洲最大的锗系列产品生产商和供应商, 是全国唯一拥有锗矿开采、火法富集、湿法提纯、区熔精炼、精深加工及研究开发一体化产业链的锗业企业。公司位于云南省临沧市,旗下拥有10家子公司。目前主要产品有:二氧化锗、区熔锗锭、锗单晶、锗光学元件、红外光学锗镜头、光伏级太阳能锗单晶片、光纤级四氯化锗、砷化镓单晶片等。主要销往国内及欧洲、日本、美国等国家和地区。

公司官网截图

公司是亚洲最大的锗产品生产企业,是目前国内锗产业链最为完整、锗金属保有储量最大的公司,连续多年锗金属产销量居全国第一。 公司拥有丰富的资源优势,公司大寨锗矿、梅子箐煤矿两个矿山,保有锗资源储量689.55吨(2009年12月31日),相当于全世界上表储量的8.02%,全国上表储量的19.70%。2010年上市后至今,公司通过收购采矿权和股权的方式陆续整合五个含锗矿山,锗金属保有储量增加250余吨,资源优势进一步提升。

我国占全球储量的41%!商务部、海关总署:限制出口

7月3日,商务部、海关总署发布关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告。 满足相关特性的物项,未经许可,不得出口。自2023年8月1日起正式实施。

锗是重要的半导体材料,在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。 根据美国地质调查局数据显示(2015)全球锗终端用户所占比例如下:纤维光纤30%;红外光纤20%;聚合催化剂20%;电子和太阳能器件15%和其他(荧光粉、冶金、和化疗)15%。

全球锗的资源比较贫乏,全球已探明的锗保有储量仅为8600金属吨,按照目前200吨/年的速度开采,则43年后全球存量锗就会耗尽。锗资源在全球分布非常集中,主要分布在中国、美国和俄罗斯,其中锗资源分布最多的国家是美国,保有储量3870吨,占全球含量的45%,其次是中国占全球41%。

图片来源:亚洲金属网金属百科

专家:对两种金属相关物项实施出口管制,或是一种对等反制

中国现代国际关系研究院世界经济研究所研究员陈凤英在接受《环球时报》记者采访时表示,关键矿产资源因为扼守着战略性新兴产业发展的咽喉,因而在复杂的地缘政治环境下,成为大国博弈的一块新战场。

一位匿名业内人士告诉《环球时报》记者,欧美日等西方发达国家近年来纷纷制定战略,不断发布并完善战略性矿产资源目录,以维护本国在尖端高科技领域的战略安全。中国与美欧之间对关键矿产的竞争关系到产业发展和大国竞争,已不可避免。

锗生产链条示意图(图片来自东方财富证券)

在全球范围内,美国拜登政府炮制拉拢盟友合伙打压中国的一贯政策,通过签订“能源资源治理倡议”“矿产安全伙伴关系”(MSP)等筹划供应链和产业链联盟,构建“小院高墙”,企图与中国脱钩断链,并阻滞全球化进程。

眼下,在关键金属下游的半导体产业上,美国对中国的打压正愈演愈烈,美国不断拉拢胁迫盟友组成共同战线。日本在5月底宣布对23种半导体设备和材料进行出口限制,7月23日起正式实行。荷兰作为全球最大的光刻机生产国6月30日宣布,进一步收紧光刻机出口政策,高端DUV光刻机9月1日起将限制向中国出口。

陈凤英在接受《环球时报》记者采访时表示,国际上很多稀有的关键金属都是由中国向外供应的,那么为什么中国供应给一些西方国家,制成芯片反过来卡中国的脖子呢?陈凤英认为,7月3日晚,两部门公告对两种金属相关物项实施出口管制,或是一种对等反制,也是维护国家安全和利益的一种做法。

每日经济新闻综合公开资料、环球时报

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