在現代工業體系里,鎵、鍺、銻等稀有金屬發揮著不可或缺的作用,它們是現代科技產業的“隱形支柱”。
它們被廣泛應用于半導體、通訊設備、太陽能電池、紅外光學、軍事裝備等高科技領域。
鎵是第三代半導體材料氮化鎵的核心成分,而鍺在光纖通信和紅外成像設備中具有不可替代性,銻則被用于彈藥制造、阻燃材料及能源存儲系統。
這些金屬的戰略價值使其成為各國資源競爭的重點。
中國在全球稀有金屬供應鏈中,占據著至關重要的位置。
中國產業地位的形成并不是偶然,鎵主要從鋁土礦冶煉廢渣中提取,鍺多來自褐煤燃燒的副產品,龐大的基礎工業規模使得中國具備了天然優勢。
中國鎵儲量占全球68%,產量占比超過90%,鍺的全球探明儲量為8600噸,中國就占了41%,過去十年中國供應了全球68.5%的鍺。
這使得中國的出口政策收緊會對全球產業鏈產生很大影響。
2023年7月,中國宣稱對鎵、鍺相關物項施行出口管制,出口企業被要求需要申請許可。
這個舉動被解讀為對歐美等國限制對華半導體設備出口的反制措施。
2024年8月,管制范圍進一步擴展至銻、超硬材料和石墨。
隨著2024年12月中國商務部宣布加強對美兩用物項出口限制,對全球產業鏈的沖擊引發了各國廣泛關注。
那么,中國的出口禁令對世界各國具體都有哪些影響呢?
中國的稀有金屬出口管制對各國的影響
當中國宣布對鎵、鍺等稀有金屬進行出口管制后,對不少國家高科技產業都產生了影響。
美國某半導體企業庫存的氮化鎵晶圓只夠維持三個月生產,而培養新的供應商需要18個月的認證周期。
這種困境源自于鎵的特殊屬性,作為第三代半導體核心材料,氮化鎵能使5G記者功耗降低30%。
但目前全球僅有中國擁有從粗鎵提純到6N(純度99.9999%)的完整產業鏈。
2024年1月到10月,中國的鎵出口量腰斬,同期國際鎵的價格上漲了53%,日本企業從廢料中回收鎵的成本飆升了4倍。
《日本經濟新聞》指出,若無法穩定獲取鎵,日本在5G通信和電動汽車領域的尖端技術研發將面臨延遲的風險。
硅基芯片的工作頻率極限為3GHz,而氮化鎵可以達到100GHz,這種性能差在雷達和衛星通信領域無可替代。
荷蘭ASML曾經嘗試使用磷化銦替代砷化鎵,但是制成的激光器壽命驟降70%。
在軍工領域中,銻的斷供風險直接威脅到了武器裝備制造。
美國的國防工業對銻的依賴尤為突出,銻被用于彈藥制造、夜視儀和軍用電池。
除此之外,美軍M1A2坦克穿甲彈的鎢合金也需要摻銻提升硬度,F-35戰機的接線盒通過鍍銻電弧放電。
中國對銻這種稀有金屬出口管制后,國際上銻的價格在8個月內從1.3萬美元/噸,飆升至2.5萬美元,迫使洛克希德·馬丁公司啟用冷戰時期的戰略儲備。
美國佩爾佩圖阿公司試圖重啟愛達荷荷州銻礦,可光是環保評估就需耗時將近22個月。
而且該銻礦含量僅僅只有0.3%,遠低于中國礦山2.5%的平均品位。
美國地質調查局估算,若中國全面禁止鎵、鍺出口,美國GDP可能損失34億美元,主要集中在半導體及其中下游企業。
面對中國對這些稀有金屬的出口管制,各國展開了一場資源求生,紛紛拿出了自己的應對策略。
世界各國應對中國稀有金屬管制的策略
有的國家企業嘗試用技術替代來應對中國稀有金屬的出口管制。
日本不少企業具備鎵、鍺的加工能力,例如將金屬鎵提純為氮化鎵晶圓,但原材料主要還是依賴中國供應。
三菱材料將廢棄的LED燈具中的鎵回收率提升了85%,住友金屬開發出從鋅冶煉渣中提取鍺的新工藝。
這些替代方案看似解決了問題,但是成本是直接從中國進口的3-5倍。
根本的問題在于產業業態,中國每年從5000萬噸鋁土礦處理中提取400噸鎵,這種規模是零散回收無法比擬的。
英特爾實驗室使用碳化硅替代氮化鎵,結果芯片發熱量增加導致良品率跌破了60%。
歐洲某軍工企業研制出無銻阻燃劑,卻發現其遇潮會釋放劇毒氣體。
還有一些國家開始尋礦,試圖從自己國家的礦業資源中提取出這些稀有金屬。
澳大利亞雖然發現了大型鍺礦,但礦床深埋在地下300米,開采成本比中國露天煤礦副產鍺高出了整整7倍。
德國試圖從老工業區的煤灰提取鍺,可是檢測后發現其放射性超標。
相比之下,中礦資源在納米比亞新增了746噸鍺儲量,躍居行業第一梯隊。
結語
中國的對稀有金屬的出口管制政策既是對外部技術封鎖的反制,也是維護自身產業利益的必要手段。
中國發布出口禁令以來,引發的價格波動和供應鏈緊張,凸顯了稀有金屬在現代工業中的不可替代性。
從世界各國的表現來看,中國出口禁令算是達到了預想效果。
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