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对等反制芯片封锁,为什么中国全面管控镓、锗两大原材料?
2023-07-05 来源:牲产队2022
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关键词: 半导体 芯片 元器件


中国宣布,将对镓、锗两大芯片原材料实施全面管制,限制出口。凡是与镓、锗相关的产品,未经许可,一律不得出口。



镓、锗是半导体制造中的两大重要原材料,也是新能源汽车、医疗器械、航空航天、飞机导弹的重要生产原料。镓被誉为“电子工业的脊梁”、“芯片新粮食”,锗被誉为医学界的“神奇元素”、“可以吃的氧”,二者都是现代半导体中的核心基础原料。


香港《南华早报》报道过,中国的镓产量占全球的95%,锗产量占全球的68%。全球已探明的镓储量约27.93万吨,中国独占68%,达到19万吨,美国的镓储量只有4500吨,全球占比不到0.16%。排名第二的是俄罗斯,第三名是乌克兰。这两家现在都在打仗,俄罗斯被北约制裁,不会对美国出口,乌克兰工业体系被打烂了,也没有办法生产。在镓这个领域,中国处于全球垄断地位。



全球锗已探明的总储备量约8000吨,美国占3800吨,位列世界第一,中国占3500吨,位列世界第二。在储量上,中美两国一起垄断了全球的锗储量。可是,锗的实际垄断权掌握在中国手里,美国的锗矿没有开采。



为什么美国不开采锗呢?是不是想把锗埋在地下,大肆并购中国的锗,等中国用完了,美国再反向收割呢?答案远不是这么简单,真正的原因有三个:



一是,市场太小,利润规模小。全球锗市场总规模也就约17亿人民币,这么点钱,不足以打动美国资本。自己开采,还不如进口简单、省事。


二是,缺乏产业链支持。投资一个锗的矿场,成本很大,还得历层层审批,拿到锗矿开采证明,设立提纯生产线。即便成功开矿了,在成本上也绝对打不过中国企业。到时候,美国公司宁愿进口中国的锗,也不购买美国的本地锗。在这种市场竞争中,美国开采锗矿是亏的,是赚不到钱的。


三是,锗矿是稀缺资源,被美国、日本列入“战略资源”,也被欧盟列入“关键资源”。如果不能发现新的矿脉,全球8000吨锗矿开采完了,就真的没了。



在这时候,中国管控锗矿出口,既可以保护自己的资源储备,又能抬高锗矿的国际价格,提高西方整个半导体产业的原料成本。


那么,这个成本有多高呢?西方重建一条锗、镓的生产线有多难呢?我们就拿镓来举例。镓,是氧化铝产业中的一个副产品,它是用氧化铝的下脚料提炼出来的。


要实现大规模、低成本地生产镓,就得先建一条氧化铝的生产线。可氧化铝是一个全球产能严重过剩的行业,存量竞争就已经内卷到极致了。若是美国人再新增氧化铝的产能,怕是要血本无归,一根毛都赚不到。



氧化铝又是电解铝的原材料,你生产了大量的氧化铝,得靠电解铝去消耗。不然,大量的氧化铝没有用武之地,真金白银砸进去,赚不回来。而要规模化量产电解铝,就需要稳定且廉价的能源供应,比如天然气发电、煤电、水电等。


一讲到能源,整个欧盟就可以退出战场了。俄罗斯稳定且廉价的天然气转移到中国东北了,能源极度匮乏的日本、韩国也可以退出战场了。澳大利亚缺乏大规模的工业体系,同样无法与中国竞争。在如此长的产业链条中,中国是怎么获得竞争优势的呢?


队长跟大家说一家山东企业:魏桥集团。



魏桥集团是全球第一大铝业集团。它从2001年开始进入电解铝行业。为了解决电解铝的原料问题,魏桥集团建设了氧化铝生产线;为了解决氧化铝的原料问题,魏桥集团去非洲开铝土矿;为了解决电力供应问题,魏桥集团自己建设了发电厂;为了实现铝业多元化,魏桥集团还做了铝业深加工。


那么,镓是怎么生产出来的呢?主要就是采用美国铝业公司研发的石灰乳法提炼。用石灰乳处理氧化铝生产的循环铝酸钠溶液,使镓与铝分离,然后回收富集的镓。


这个循环铝酸钠溶液只是氧化铝生产中出现的一个副产品,边角料,却是生产镓的核心原料。也就是说,只有建立大规模的氧化铝产业,才能获得大量廉价的循环铝酸钠溶液,才能把镓的量产成本打到规模化最低。


中国最主要的镓生产商就是另外一家山东铝业龙头:信发集团。信发集团与魏桥集团的整个产业链几乎是一模一样的。对信发集团而言,核心产业是铝,而镓产业只是一个小版块。



在国际竞争中,一家美国新设立的小公司是不可能打得过信发集团的。产业链带来的综合竞争力不是任何一家单一品类公司能够超越的。美国不缺提炼的技术,但缺的是产业链竞争优势。


从商业角度考虑,美国开采锗矿、镓矿,最好的选择就是运输到中国来提炼,再出口到美国。这种方式是成本最低的,也是投资完后,能实现利润良性正循环的。就像美国稀土,中国每年从美国进口2.5万吨稀土,占中国稀土进口量的99.8%,在中国完成提纯后,再返销美国。


美国并不缺乏稀土提纯技术,但缺乏稀土产业链。重建一条产业链,需要大额投资成本,需要培养大量的产业工人,这些都太耗费时间,会极大地提高美国的产业成本。


在镓这个领域,美国还面临一个无法解决的难题:储量稀少。美国只有4500吨,中国却有19万吨。中国锁死镓的出口,全球镓的价格就得飙涨。这可以看作对美日荷三国联合芯片封锁的一大反制措施。



在镓的产业链上,美国主要是生产砷化镓半导体元器件,位于行业上游。全球前十名,美国占据六家,中国只有一家深圳公司入榜。可在镓原料生产中,中国独占四家,美国53%的进口镓都来源于中国。从这就可以看出,中国若是切断镓的供应,美国上游的砷化镓半导体生产商都得勒脖子,翻白眼。


成本一上去,全球竞争力就难以保持。中国本土的砷化镓半导体器件公司就能取代美国公司,走向上游。


在过去,西方对中国实施半导体制裁的时候,中国还不怎么搞对等反制。可现在为什么反制了呢?在队长看来,主要是这几年汽车出口发展起来了。在美国制裁华为手机的时候,中国手机为主的电子产品刚刚走向世界。如果硬刚美国,整个手机产业会面临很大的压力。



但现在,中国汽车出口登顶世界第一,还是以燃油车为主。燃油汽车受芯片限制极低,中国国产芯片就完全足以满足。


汽车这张牌带来的不只是产业升级,还带来了更多的国际筹码。



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