图片来源：网络为维护国家安全和利益，7月3日，中国商务部、海关总署宣布对镓、锗相关物项实施出品管制，此举引发国内外的热议，那么，镓、锗作为稀散金属，有什么特殊用途，其产业链如何？供应链又有什么特殊之处呢？

        一、先进技术制造关键材料

          镓与锗都是稀散金属，在半导体、光电子、通信等领域具有重要应用，是先进技术制造的关键材料，尤其在半导体工业中得到广泛应用，被称为"半导体工业新粮食"、“电子工业的脊梁”。

　　从全球产量来看，中国的镓、锗金属产量占比最高，分别高达90%、68%，无论是在储量还是在出口上，中国镓、锗金属均在全球占据领先地位。

        1、镓

        镓元素是一种很稀有的化学元素，符号为Ga，原子序数为31，在20℃的标准大气压下是一种柔软的银色金属，熔点非常低，只有29.7646℃，而沸点却很高，达到2400℃。镓因为在制造原子弹时是必要的组成部分，早在第二次世界大战期间就被认为是一种战略性关键金属。镓具有高熔点、高导电性和高光电效应等特点，因此，近年成为电子工业的新宠，半导体行业是镓消费的主要领域，特别是芯片上，被称为芯片“维生素”，约占总消费量的80%。同时，金属镓还应用在合金制造、生物医学、太阳能电池等行业中。其实，以镓为基体制备的一系列化合物，才是高新技术领域重要的基础材料，镓以化合物方式应用于半导体之中，如砷化镓（GaAs），再如氮化镓（GaN）。砷化镓作为第二代半导体材料的代表，应用最为成熟，在高频、高速、高温及抗辐照等微电子器件研制中占有主要地位；半绝缘砷化镓材料主要用于雷达、卫星电视广播、微波及毫米波通信、无线通信及光纤通信等领域。

　　氮化镓作为典型的第三代半导体材料，是目前世界上最先进的半导体材料，是新兴半导体光电产业的核心材料和基础器件，在5G通信、 电源、 新能源汽车、LED 以及雷达等方面具有远大的应用前景。今年，欧洲芯片制造商英飞凌官宣以8.3亿美元现金收购氮化镓全球技术领导者GaN Systems，该公司预测，到2027年氮化镓芯片市场将以每年56%的速度增长。

      2、锗

      锗属于元素周期表IVA族稀有分散元素，具有高红外折射率、色散率低等光学性质和优良的力学性能，因此，锗是具有战略性质的光信息材料，在空间光伏领域的应用具有不可替代性，可以用于卫星上的太阳能锗电池。锗也是重要的半导体材料之一，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、太阳能电池、化学催化剂和生物医学等领域都有广泛应用。2019年全球锗终端需求构成分别是纤维光纤34%、红外光学36%、聚合催化剂4%，电子和太阳能17%、其他领域9%。近年来，伴随电子、半导体等产业的快速发展，市场对二氧化锗的粒度、松装密度、纯度等有了更高的要求，我国政府出台了一系列高纯二氧化锗相关标准及政策，二氧化锗产业结构逐渐得到优化。锗无论是在军工方面还是在民用方面都有着重要作用，锗的消费量也从侧面凸显了一个国家军事实力和经济的发展速度。目前，全球锗的消费以中国、美国、日本三个国家为主，三国总的消费量约占全球的80%以上。

　　以镓、锗为代表的稀散金属，被称为“工业味精”。伴随着5G通信、物联网、人工智能等领域的快速发展，对高质量半导体的需求更加迫切，镓和锗在这些领域中扮演的角色越来越重要。更为瞩目的是，镓和锗在军事领域中发挥重要作用，用于制导系统、雷达技术等。高科技产业浪潮下依赖稀缺资源，以实现尖端技术实用化。总的来说，金属镓、锗是一种相对小众，但是却必不可少的工业材料，特别是在半导体行业中的应用非常广泛，是一种重要的战略资源。关键矿产既是当今世界经济社会发展不可或缺的重要物质基础，也是战略性新兴产业、清洁能源、国防军工技术发展不可替代的重要物质保障。镓和锗，通俗地说，是我国主控的稀有金属，也美西方最重要的半导体原材料，我国掌握了绝对话语权。

        二、无法复制的产业链

      其实，镓与锗一年交易只有几百吨，量虽不大，但恰恰对许多重要尖端工业造成重大影响，镓、锗供应的稳定性对整个半导体产业链至关重要，然而其产业链却难以形成，甚至无法复制。  

       1、镓

        地壳中的镓元素含量其实不算太少，和铅、钴差不多，然而与这些元素不同的是，镓元素不会形成自己的矿床，也就是说，在自然界中，镓并不能以游离元素的形态存在，不会存在单独的“镓矿”，大部分赋存于其他元素的矿物中，例如以非常低的含量存在于锌矿石和铝矿石中。我国的镓金属储量居世界第一，约占世界总储量的80%-85%，而美国的镓储量还不到中国的1/40，只有0.45万吨。

　　镓不具备单独开采价值，以当做是锌矿和铝矿的副产品来提取，是开采铝矿，锌矿的衍生物，通过庞大的铝矿进行提炼，再从氧化炉生产过程中的副产品中提取出来。根据统计，全世界铝土矿和锌矿中大约有100万吨镓元素，所以，产量巨大的铝矿是金属镓的主要来源。冶炼镓，首先需要冶炼铝，而且冶炼大量的铝，才能得到一点点镓。镓只能作为副产品从铝土矿中被提炼出来，成就了我国镓产业链的形成。我国是金属冶炼大国，是世界最大的铝提炼国家，对于氧化铝，我国早已经实现了极低成本，而且拥有庞大的规模，其他国家根本无法在这个领域与我国竞争，所以我国具有大规模生产金属镓的天然优势。在我国以外单独建立镓的生产线会非常昂贵，如上所述，镓是从生产氧化铝的下脚料里提炼出来的，而铝产业是一个非常复杂的长链条产业，必须拥有供应充足且廉价的能源，自身规模庞大的统一大市场，足够的技术和技术工人。仅为了保障镓的供应而单独修建大规模氧化铝生产线是不现实的，因为氧化铝的供需全球处于过剩阶段，所有生产出来的氧化铝只用于提炼镓，那会造成镓的生产成本非常高。我国生产的镓之所以便宜的根本原因是镓本身就是一个副产品，我国拥有全球最大的氧化铝产能，全球最完善的镓提取技术，而氧化铝最后会用于生产电解铝，当然电解铝的生产又需要充足而且廉价的电力供应，这也是我国不少铝厂自办电厂的原因。

　　另外，氧化铝生产工艺里需要烧碱，学名氢氧化钠，不少电解铝厂，进入氯碱行业，烧碱用于自用，副产品氯气用来生产 PVC，因此，这是一个衍生的产业链。为什么我国是镓生产国，且价格低廉，是因为我国企业利用中国巨大的市场优势、产业优势，把供应链做到了极致，镓主要从铝土矿加工的副产品和锌加工的残渣中回收，这对本身是全球铝业大国的中国而言是“水到渠成”之事。我国是全球镓产量最高的国家，占比超过90%，可以说处于垄断地位。

      2、锗

      锗元素在自然界常以化合物的形式存在，活性强且较分散，难以富集成独立矿床，全球锗的生产严重依赖铅锌矿和煤矿的开采。不错，就锗来说，美国拥有最大储量，全球已探明的锗保有储量为8600金属吨，其中美国占全球的45%，其次是我国，占全球锗储量的41%，但这些稀散金都属于伴生矿产，很难单独开采和冶炼，其开采方式，人们称之为大浪淘沙。

　　我国锗的产出主要来源于褐煤矿，开采便利，因此，我国是全球最大的锗生产国，占比达68%，近十年来累计供应全球 68.5%的锗。美国虽然是全球最大的锗资源储量国，但自 1984 年以来，就将锗作为国防储备资源进行保护，尤其是近几年已基本不再进行锗的开采。美国锗矿主要伴生在铅锌矿，开采需要规模优势，技术优势。想要提炼锗，先要回收锗的富集物，比如说国内的锗实际上是煤矿里面的，挖出来的煤炭先去发电，然后回收布袋尘，旋风尘，再进行富集，得到高品位的锗，通过蒸馏，精馏进行进一步的提纯，得到二氧化锗，而纯二氧化锗还需经还原炉烘干煅烧，得到锗锭。我国具有世界上唯一齐全的产业门类，经过多年发展，我国锗产业链布局逐渐完善，锗加工企业主要集中在二氧化锗、四氯化锗、区熔锗锭等深加工环节。上市公司驰宏锌锗是我国最早从氧化铅锌矿中提取锗的公司，主要用于国防尖端工业建设。有人预估，从锗精矿、四氧化锗、二氧化锗、高纯锗、锗单晶一路建立产业链，最少也得10年计。镓、锗产业链非常特殊，背后需要一个庞大的工业产业链来支撑。缺乏完善的产业链，提炼只是一句空话，没有国家只单独提炼镓、锗，毕竟背后的成本高的离谱，因此，其产业链可以称为“无法复制”。综合上述，其他国家或公司寻找替代供应来源，不是容易的事情，要建镓、锗产业链，就要建立相当于中国金属工业这么庞大的工业体系，才能提供足够的镓、锗。每一个环节都是巨大的投入，形成完整生产链可能需要一代人甚至几代人的时间。因此，西方国家镓、锗产业链、供应链在短期甚至中期形成替代的想法都是一种幻想。总之，地球上存量稀少，因技术和经济因素提取困难的，现代工业以及未来伴随着技术革命所形成的新型工业所必需的金属，在我国冶炼生产中具有独特的优势。我国是镓、锗等20种重要稀有商品的生产大国，不仅在原材料领域有着绝对的垄断地位，还有着全世界最全的提炼产业链，但在高精制造领域的研发水平确实还有很长一段路要走，这是我国的软肋。

　　从全球产量分布来看，中国供给了世界71%的锗产品，是全球最大的锗生产国和出口国，但由于中国高附加值深加工产品技术环节薄弱，导致内需相对有限，产品多以初加工产品出口为主。同样，我国是世界主要镓原料出口国，同时又是世界镓高端产品和制成品的重要进口国。和稀土等矿产资源类似，我国镓、锗产业一直处于出口初级产品，进口核心技术深加工产品的尴尬境地，我国包括稀土在内的材料产量和产能优势并不代表技术优势例如，日本在中国进行稀土中初级加工端投资，合资企业在当地大量买入稀土初加工产品，运到国外进行深加工或储备。出口大量稀缺资源、回报却处于产业链底部，我国亟待掌握并突破一批关键核心技术，尤其是终端产品的核心技术，如砷化镓晶圆等高端新材料技术，高端稀土功能材料、高纯稀有金属材料等等。

       三、战略矿产出口管制是大势所趋

       根据自然资源部披露，稀土金属、稀有金属和稀散元素统称为“三稀”矿产，镓、锗均属于稀散元素。“三稀”矿产所涉矿种产量不大，但其用途甚广，涉及领域众多。

　　“三稀矿产”作为各国经济发展、战略性新兴产业的基础，国防军工技术的重要保障，其安全性和供应链越来越重要，在新兴产业的发展浪潮之下，高科技领域对“三稀矿产”的需求越来越依赖。当今世界正经历百年未有之大变局，国际贸易争端跌宕起伏，逐渐由经济领域扩展到高科技领域，并蔓延至矿产资源领域。美国拜登政府拉拢盟友合伙打压中国成为一贯政策，近期，在关键金属下游的半导体产业上，对我国的打压愈演愈烈。以美国为首的西方集团，通过签订“矿产安全伙伴关系”（MSP）等筹划供应链小圈子，企图建立具有排他性的区域化、集团化矿产资源生产链、供应链。美西方也在利用政治影响、舆论话语权等来破坏竞争对手的关键矿产供应链。因此，关键矿产资源不再是单纯的经济问题，而是融合了地缘安全、政治博弈等多种因素。我国始终致力于维护全球产供链的安全稳定，我国政府依法对相关物项实施出口管制，是国际的通行做法，“三稀”矿产资源是支撑我国科技创新和迈向经济制高点的关键资源。新一轮科技革命和产业变革向纵深挺进，关键矿产或战略性矿产资源已成为全球主要大国战略博弈的新领域。镓早在第二次世界大战期间就被认为是一种战略性关键金属，镓和锗都是新兴的战略关键矿产，均已被列入我国国家战略性矿产名录中。其实欧盟、美国、日本等地区也将其列入战略性或关键矿产目录，俄罗斯、韩国、等也都将主要“三稀矿产”划定为战略性资源，战略性关键矿产关系到我国庞大产业链的安全和国计民生大计。

　　我国是金属镓的最大生产国，主要供应美国、欧盟、日本和韩国等发达经济体。6日美国国防部发言人表示，美国拥有锗战略储备，但目前缺乏镓的战略储备。美国是全球镓的最大消费国，早前，美AXT公司在中国共有10家子公司和合资企业，在中国生产砷化镓、磷化铟和锗单晶片等高性能半导体基板及其他关键原材料和零件，保证了美国航空航天、国防、高性能计算机、通信等领域的关键矿产品需求。我国严格控制镓和锗的产量和出口量，主要是为了维护国家的利益，不针对第三方，对于镓和锗实施出口管制也是从自身产业链安全角度出发的自然之举。镓、锗出口管制，有助于新兴战略关键矿产深度开发。对于镓、锗的管制，西方有人认为是对西方国家的反制。其实，我国还有许多战略性材料处于垄断地位，从反制角度说，西方国家的领头羊美国最担心的还是锑材料，一旦被管制出口，那么美国军工企业的弹药生产线都将面临停产的风险。锑锭作为合金的硬化剂使用，包括用于制造炸药、子弹和弹片的硬化铅、弹药底漆、示踪弹药、穿甲弹、照明弹、核武器、夜视镜等等。和镓、锗一样，并非美国不想开采，而是因为锑在自然界中主要以伴生矿的形式存在，是冶炼其他产品的副产品。类似于镓、锗的金属矿物，我们处于垄断地位的还有好多，当然最知名也最致命的是工业维生素“稀土”。我国是唯一能够提供全部17种稀土金属的国家，数据显示，截至2022年，我国稀土冶炼约占全球90%，稀土产量约占全球70%，这是武器装备、芯片制造产业链中不可或缺的关键材料。惰性气体—氖气也是反制利器，本来氖气出口大国是俄乌两国，但由于当前紧张局势，两者要么停产，要么断供。台积电、英特尔、三星这些芯片厂之所以没有停产，中国氖气等惰性气体在其中起到了至关重要的作用。难怪德国经济部长哈贝克7月4日表示，如果中国进一步扩大对稀有金属出口的限制，例如扩大到锂，德国将遇到“大麻烦”。

　　结语：当前国际贸易争端由经济领域、技术领域扩展到矿产资源领域，世界局势变化对中国矿产资源安全保障提出了新的挑战，也带来了新的机遇。国内基于全产业链进行系统布局，掌握一批关键核心技术，真正用好关键矿产资源，发挥其应有的技术和经济效能，彰显其话语权。