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厲害國對鎵、鍺相關物項實施出口管制 – 是在「砸自己的腳」嗎?

作者:chineseman  於 2023-7-7 05:15 發表於 最熱鬧的華人社交網路--貝殼村

通用分類:網路文摘

厲害國對鎵、鍺相關物項實施出口管制 是在砸自己的腳嗎?

2023 7 3 日,中國商務部、海關總署聯合發布公告:為維護國家安全和利益,國務院批准,決定對鎵、鍺相關物項實施出口管制。本公告自 2023 8 1 日起正式實施。

7 4 日,國際資本市場就立即對這個公告做出了反應:瑞薩電子、英特爾、英飛凌、荷蘭 NXP 的股價全部都不跌反漲。

難道,是因為歪果仁看不懂中文嗎?  事實上,對於中國來說,針對戰略礦產資源的管制政策早已不是第一次。 以中國「四大戰略資源」(銻、稀土、鎢、錫之一的銻為例。

作為地球上的罕見戰略資源,銻不僅可以增加金屬硬度,而且與鉛、錫製成的合金還可以大幅提升焊接材料、子彈、軸承的性能。因此,在一戰期間,銻甚至被地球人直接稱為「戰爭金屬」。

尤其是對於全球頭號軍工強國來說,銻對美國的軍工供應鏈更是至關重要:從槍用子彈(美國子彈由底火、彈殼、發射葯、彈頭所組成,底火的成分為四氮烯、斯蒂芬酸鉛、硫化銻和次氯酸鉀等,而硫化銻是由銻元素硫化而成,因此一旦缺少了銻元素,美國的子彈生產將失去重要原材料)、穿甲彈、炸藥,到核武器、夜視鏡等各種軍事設備的生產都與銻息息相關。

2009 年,中國開始執行銻礦開採總量控制政策。2016 年,中國又正式官 宣發布了《關於將鎢、錫、銻、離子型稀土礦產列為國家實行保護性開採特定礦種 的通知》,不僅對這些礦產資源企業進行關停並轉,而且還明確規定鎢、錫、銻礦 產品及其冶鍊產品均必須由相關部門指定機構實行統一收購。

當時,全球銻儲量 Top 5 的國家分別為:CN(佔比 26%)、俄羅斯(19%)、玻 利維亞(17%)、塔吉克(14%)、澳大利亞(7%)

2017 年,全球銻礦產量 Top 5 的畫面還是:CN(97683 )、俄羅斯(1.4 )、塔吉克(1.4 萬噸)、澳大利亞(3115 )、緬甸(3060 )

到了 2021 年,全球銻礦產量 Top 5 的畫面則變成了:CN(6 萬噸)、俄羅斯(3 萬噸)、塔吉克(3 萬噸)、澳大利亞(4000 )、緬甸(4000 )

也就是說,在實行了銻礦的「戰略資源」管控措施之後,中國不僅沒有在全球 銻礦市場上形成卡脖子效應,反而市場份額還被俄羅斯、塔吉克蠶食了近 4 (38.6%)

 

事實上,同樣的尷尬劇情,還發生在另外 2 種「四大戰略資源」(稀土、鎢)身上。 顯然,僅僅通過「戰略資源」管控措施,並不能形成真正的卡脖子效應。 那麼,這次被實施出口管制的鎵,又是什麼樣的畫面呢?

作為「電子工業的脊樑」,鎵在地球地殼中不以單質存在,其生產都是其它金屬的 過程中的副產品。鎵的主要來源則是鋁土礦,目前世界上 90%以上的原生鎵都是從 生產氧化鋁的種分母液中提取獲得。

2021年,全球氧化鋁生產產量Top 15的企業依次為:中鋁(1800萬噸)、宏 (1700 萬噸)Alcoa(美鋁,1400 萬噸)、信發(1000 萬噸)、,UC RUSAL (俄鋁,900 萬噸)、錦江、Rio Tinto(力拓,800 萬噸)Hydro(700 萬噸) South32(600 萬噸)、東方希望、國電投、Hindalco(印度鋁工業集團)EGA( 聯酋環球鋁業)、南山、Nalco(印度國家鋁業)

以上 Top 15 企業的產量合計約 1.1 億噸,佔全球氧化鋁總產量的 85%。其中,CN 企業佔了 7 家,產量共計 6240 萬噸,佔全球氧化鋁總產量的 48%

然鵝,尷尬的是,佔據了全球氧化鋁總產量半壁江山的中國,鋁土礦卻高度依賴於進口。

2021 年,全球鋁土礦儲量 Top 5 的國家為:幾內亞(74 億噸,佔全球鋁土礦儲量 23.11%)、越南(58 億噸)、澳大利亞(53 億噸)、巴西(27 億噸)、牙買 (20 億噸)。而中國的鋁土礦進口量卻從 2007 年的 6809 萬噸飆升至 2022 年的 12547 萬噸,增幅高達 84.3%

更加尷尬的是,中國同期的鋁礦出口量則從 2018 年峰值(7.86 萬噸)驟降至 2022 年的 4.69 萬噸。這也意味著,中國龐大的鋁土礦進口量和氧化鋁產能基 本上都是為了滿足自身的(原鋁)需求,出口基本可以忽略不計。

同樣的畫面,也出現在鎵產品上。

目前,在全球 Top 12 鎵生產企業中,中國佔據了 4 :中鋁、東方希望、珠 海方源、南京潤隆。

根據歐盟委員會 2020 年的報告顯示,CN 佔全球鎵產量的 80%。同時,根據東方 大國有色金屬工業協會鎵硒碲分會的數據顯示,2021 年,中國的鎵產量為 522 噸、鎵消費量為 470 噸。

也就是說,中國龐大的鎵產量,90%都是為了滿足自身的鎵消費需求。

 

這也意味著,中國真正對外出口的鎵產量,實際上僅佔全球鎵產量的 8% 至於通過對全球鎵產量的 8%進行出口管制能否實現卡脖子效應,則是一個妥妥的送分題。

如果考慮到同樣高度依賴進口的原料(鋁土礦),以及粗鎵、精鎵之間(鎵產品主要分為原生鎵、再生鎵。原生鎵根據產品品質的不同,又分為粗鎵與精鎵)的巨大差異(粗鎵的技術含量低、環境污染巨大,精鎵的技術含量高、環境污染小),那麼這個問題的本質就更加不忍直視了。

實際上,在中國佔全球 80%的鎵產量中,大部分都是粗鎵產量(佔全球粗鎵總 產量的 83%)

而在中國 4 家主要鎵生產企業中,僅有南京潤隆生產精鎵、其餘 3 家則全部都 是粗鎵。

與此形成鮮明對比的是,目前全球精鎵的生產企業則主要分佈在美國(GEO 集團、 ATX 集團)、日本(同和礦業)、加拿大(SN Plus Inc.)

於是,就形成了和中國粗鋼一樣的尷尬畫面:儘管中國佔據了全球 83% 粗鎵產量,但由於缺乏相關技術,高端精鎵產品(高純鎵)反而高度依賴於進口。

尤其是高端精鎵產品中知名度最高、應用最廣泛的 GaAs(砷化鎵) 事實上,全球鎵年消費量的 95%都是砷化鎵。目前,全球 GaAs 產業鏈的上游(材料端)基本被美、日、歐壟斷

其中,砷化鎵襯底主要被日本住友、美國 AXT、德國 Freiberger 壟斷(住友是全球 半絕緣型砷化鎵單晶片水平最高的公司、沒有之一,以 VB 法生產砷化鎵為主,能 夠量產 4 英寸和 6 英寸單晶片;Freiberger 公司主要以 VGFLEC 法生產 2~6 寸砷化鎵襯底,產品全部用於微電子領域;美國 AXT 公司產品中一半用於 LED,一 半用作微電子襯底),三家巨頭合計約佔全球 90%的市場份額。

砷化鎵外延片則被 IQEVPECSCIOCSSumika IntelliEPI 壟斷(對於射頻外 延片,IQEVPEC 合計佔據了全球射頻外延片市場約 80%的份額;對於光電子外 延片,光模塊器件主要由 FinisarAvago 公司壟斷,而消費電子等 3D 感應的外延 片則被 IQE 壟斷)。其中,僅英國 IQE 一家公司就佔據了砷化鎵外延片全球市場 53%的份額。

而砷化鎵產業鏈的中游(IDM ):砷化鎵射頻器件市場,主要由美國 Skyworks Qorvo、博通、日本村田、LumentumFinisar 壟斷。其中,SkyworksQorvo、博

 

通三巨頭的全球市場份額合計約 70%。而一旦缺少了這三巨頭的 RF 產品,不僅蘋 果無法生產手機、而且華為連基站也無法生產。

至於鋁土礦、高端精鎵均高度依賴進口的中國,究竟能否通過對粗鎵的出口管

制來一舉實現「砷化鎵自由」,則是一個妥妥的送分題。

由此,也引申出了一個極其尷尬的問題:中國每年龐大的鎵消費量都用到哪裡

去了呢?

在中國媒體的官宣報道中,這個答案很簡單:主要是半導體和光電工程領域( 括光伏、LED)

然鵝,這個官宣答案卻基本上和沒說一樣,因為佔全球鎵消費量 95%的砷化鎵的主 要應用領域就是半導體和光電工程。

顯然,這個問題才是所有問題的核心:究竟什麼才是形成卡脖子的決定性因素?

一個無法迴避的現實是,目前 VGF 已經成為全球生產砷化鎵材料的主流技術,但 VGF 設備和工藝等核心技術卻依然被少數幾家國際巨頭企業壟斷。同時,美歐日等 發達國家 6 英寸半絕緣砷化鎵晶圓材料早已商用多年,而國內卻連 4 英寸產品都還 沒有實現商用。

目前,中國目前從事砷化料研發與生產的企業主要有 9 :北京通美晶體技術 有限公司(美國 AXT 旗下子公司)、北京中科晶電、北京中科鎵英半導體、北京國 瑞電子、天津晶明電子公司(中電 46 )、揚州中顯、山東遠東高科技材料限公 司、大慶佳昌科技、新鄉神舟晶體科技發展有限公司(原國營 542 )

其中,作為美國 AXT(成立於 1986 年,全球總部位於加州弗里蒙特)控股 85.51% 的子公司,北京通美是唯一一個「異類」,不僅最大的客戶就是 AXT 集團自身( 用為主),而且技術水平和產品也和其他 8 家企業完全不同,主要以 VGF 工藝生產 4 英寸、6 英寸半絕緣砷化鎵晶圓材料為主。

其餘 8 家本土砷化鎵材料生產企業則主要以用於 LED 低阻砷化鎵晶片為代表的低 端市場為主,而對於技術門檻(以及利潤率)較高的 46 英寸半絕緣晶圓則還沒有 形成產業規模。

其中的龍頭企業為成立於 2006 年的民營企業:北京中科晶電。該公司主要從事 VGF 法砷化鎵單晶生長和拋光片生產,不僅是國內最大的砷化鎵襯底材料企業(產品覆 蓋光電、微波、太陽能電池襯底晶片),而且國內 LED 生產企業 85%的原料都來 源於該公司。

天津晶明(中電 46 )的主要產品則是 VB 法生產 2 英寸 LED 低阻砷化鎵晶片和 拋光片(月產能約 3 萬片),以及少量 3~4 英寸半絕緣砷化鎵單晶材料。北京國瑞 電子、揚州中顯、山東遠東這 3 家公司也都主要針對 LED 市場(主要產品為 2~2.5 砷化鎵單晶),但都沒有晶片加工工序、只能將單晶出售給其他企業進行加工。大 慶佳昌的產品定位則主要以 VGF 工藝生產 4 英寸 LED 低阻砷化鎵材料。同時,主 要以承擔軍工科研任務為主的新鄉神舟,目前也開始研究 VGF 生產砷化鎵工藝。

由此,也揭示了粗鎵、高端精鎵之間的巨大差異。

目前,4N-5N 純度的鎵主要用於太陽能電池、LED、氣體感測器、稀土永磁材料等

領域,6N 及以上純度的鎵主要用於半導體集成電路(尤其是無線通信領域)

以全球最大的半導體產業國日本(其每年的鎵消費量相當於美國的 2 )為例: 本只有粗鎵(4N )才從 CN、哈薩克、俄羅斯、匈牙利等國進口。而對於高端精 (高純鎵),日本僅從美國、德國、法國進口。其中,美國是日本 6N 鎵最大的進 口來源國,同時,法國、德國(主要是法國)也是日本 6N 鎵、7N 鎵的進口來源國。

同時,再生鎵也已經佔據越來越重要的地位。2009 年,全球的鎵資源回收率就已高 40%;日、美、加、英、德則是全球鎵資源的主要回收國,基本壟斷了鎵資源的 回收提取工藝。

對此,Bloomberg 認為,中國對鎵、鍺相關物項實施出口管制的操作可能成為 一把雙面刃,雖然能凸顯 CN 在全球供應鏈的重要性,但相反地,也將促使其他進 口國減少對 CN 的依賴,並且還會因此推升價格,從而使鎵和鍺(美國以佔全球總 儲量 45%的鍺資源位居全球第一)在日本、加拿大、美國等其他國家的擴產更具經 濟效益。

用英國 Critical Minerals Intelligence Centre 的話說就是,CN 的鎵金屬產量佔全球 第一,並非是鎵金屬稀有或難以取得,只是因為開採成本很高、而 CN 提供較低價 的市場選擇。如今,CN 實施出口管制可能削弱其市場主導地位,使外國製造商更 有動力把生產線撤出 CN,進而加速供應鏈多元化的趨勢。

實際上,在中國發布對鎵、鍺相關物項實施出口管制的當天,美國 AXT 公司官 網就發布聲明表示,其 CN 子公司將立即著手申請許可證,以繼續從 CN 出口鎵和 鍺基板產品,將客戶的任何潛在干擾降至最低。

至於中國這次的出口禁令是否會影響美國AXTCN子公司生產、以及是否會 導致美國 AXT 將生產線撤出中國,則是一個幾乎毫無懸念的送分題。

那麼問題來了。

如果說,粗鎵在國內的太陽能電池和 LED 領域基本上能實現自給自足的大規模使 ;那麼,對於市場規模更加龐大的無線通信領域(主要是智能手機行業)所需要 的高端精鎵,又是從何而來的呢?

根據中國海關總署的官宣數據顯示:2022 1-11 月,全國累計出口鎵產品 89.35 噸、同比增加 44.1%,出口金額為 373.4 萬美元、同比增長 71.3%;進口鎵 產品 10.85 噸、同比增長 156.88%,進口金額為 438.3 萬美元,同比上升 19.67%

也就是說,進口鎵產品的數量只有出口鎵產品的 12%,但進口鎵產品的金額卻是出 口的 1.2 倍。

是不是總覺得哪裡不對?

要知道,出口金額 373.4 萬美元這個數字,甚至連美國 2022 年金屬鎵和砷化鎵晶圓進口金額( 2.25 億美元)的零頭都不到。

事實上,如果按照進口鎵產品的金額 438.3 萬美元來計算,僅僅只能購買 17.5 萬個 5G 手機 RF 射頻晶元(單價約為 25~30 美元)。如果加上 PA 功放晶元,那麼這個 數字會更少。

這也意味著,在中國每年高達幾億部的手機產量背後,進口的砷化鎵產品規模已經相當於中國鎵進出口總額的上千倍。

顯然,這個問題已經成為了一個比「缺少了中國的稀土、美國連 F35 都造不出 來」還要尷尬的 joke

用中科院城市環境研究所湯林彬團隊在中國第七屆能源模型論壇年會上的話說 就是,「CN 關鍵金屬的供需不平衡矛盾持續加重,對外依存度超過 90%的關鍵金 屬類型已經高達 9~11 種,且進口來源高度集中。」

例如,廣泛應用於工業領域和光伏組件生產的鎢(鎢基「金剛線」是切割光伏矽片 所需要的必需品)。儘管 CN 60%的鎢儲量,供應了全球 80%的鎢消費,但 CN 雖然進口量大,出口的主體卻是能耗大、環境污染最嚴重、利潤相對薄弱的中間產 品。而全球高端鎢產品的主要生產國和出口國則是歐洲發達國家,並且成為了全球 獲鎢資源和鎢貿易雙重凈收入的地區。

至此,這個關於卡脖子的核心因素問題(究竟是像俄羅斯那樣的自然資源因素、還是像歐美日那樣的核心高科技因素),也就不言自明了。

拉羅什福科說,騙人而不為人知異常困難,相反,自欺而不自知卻十分容易。

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