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對等反制芯片封鎖,為什么中國全面管控鎵、鍺兩大原材料?

2023-07-05 來源:牲產隊2022
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關鍵詞: 半導體 芯片 元器件


中國宣布,將對鎵、鍺兩大芯片原材料實施全面管制,限制出口。凡是與鎵、鍺相關的產品,未經許可,一律不得出口。



鎵、鍺是半導體制造中的兩大重要原材料,也是新能源汽車、醫療器械、航空航天、飛機導彈的重要生產原料。鎵被譽為“電子工業的脊梁”、“芯片新糧食”,鍺被譽為醫學界的“神奇元素”、“可以吃的氧”,二者都是現代半導體中的核心基礎原料。


香港《南華早報》報道過,中國的鎵產量占全球的95%,鍺產量占全球的68%。全球已探明的鎵儲量約27.93萬噸,中國獨占68%,達到19萬噸,美國的鎵儲量只有4500噸,全球占比不到0.16%。排名第二的是俄羅斯,第三名是烏克蘭。這兩家現在都在打仗,俄羅斯被北約制裁,不會對美國出口,烏克蘭工業體系被打爛了,也沒有辦法生產。在鎵這個領域,中國處于全球壟斷地位。



全球鍺已探明的總儲備量約8000噸,美國占3800噸,位列世界第一,中國占3500噸,位列世界第二。在儲量上,中美兩國一起壟斷了全球的鍺儲量。可是,鍺的實際壟斷權掌握在中國手里,美國的鍺礦沒有開采。



為什么美國不開采鍺呢?是不是想把鍺埋在地下,大肆并購中國的鍺,等中國用完了,美國再反向收割呢?答案遠不是這么簡單,真正的原因有三個:



一是,市場太小,利潤規模小。全球鍺市場總規模也就約17億人民幣,這么點錢,不足以打動美國資本。自己開采,還不如進口簡單、省事。


二是,缺乏產業鏈支持。投資一個鍺的礦場,成本很大,還得歷層層審批,拿到鍺礦開采證明,設立提純生產線。即便成功開礦了,在成本上也絕對打不過中國企業。到時候,美國公司寧愿進口中國的鍺,也不購買美國的本地鍺。在這種市場競爭中,美國開采鍺礦是虧的,是賺不到錢的。


三是,鍺礦是稀缺資源,被美國、日本列入“戰略資源”,也被歐盟列入“關鍵資源”。如果不能發現新的礦脈,全球8000噸鍺礦開采完了,就真的沒了。



在這時候,中國管控鍺礦出口,既可以保護自己的資源儲備,又能抬高鍺礦的國際價格,提高西方整個半導體產業的原料成本。


那么,這個成本有多高呢?西方重建一條鍺、鎵的生產線有多難呢?我們就拿鎵來舉例。鎵,是氧化鋁產業中的一個副產品,它是用氧化鋁的下腳料提煉出來的。


要實現大規模、低成本地生產鎵,就得先建一條氧化鋁的生產線。可氧化鋁是一個全球產能嚴重過剩的行業,存量競爭就已經內卷到極致了。若是美國人再新增氧化鋁的產能,怕是要血本無歸,一根毛都賺不到。



氧化鋁又是電解鋁的原材料,你生產了大量的氧化鋁,得靠電解鋁去消耗。不然,大量的氧化鋁沒有用武之地,真金白銀砸進去,賺不回來。而要規模化量產電解鋁,就需要穩定且廉價的能源供應,比如天然氣發電、煤電、水電等。


一講到能源,整個歐盟就可以退出戰場了。俄羅斯穩定且廉價的天然氣轉移到中國東北了,能源極度匱乏的日本、韓國也可以退出戰場了。澳大利亞缺乏大規模的工業體系,同樣無法與中國競爭。在如此長的產業鏈條中,中國是怎么獲得競爭優勢的呢?


隊長跟大家說一家山東企業:魏橋集團。



魏橋集團是全球第一大鋁業集團。它從2001年開始進入電解鋁行業。為了解決電解鋁的原料問題,魏橋集團建設了氧化鋁生產線;為了解決氧化鋁的原料問題,魏橋集團去非洲開鋁土礦;為了解決電力供應問題,魏橋集團自己建設了發電廠;為了實現鋁業多元化,魏橋集團還做了鋁業深加工。


那么,鎵是怎么生產出來的呢?主要就是采用美國鋁業公司研發的石灰乳法提煉。用石灰乳處理氧化鋁生產的循環鋁酸鈉溶液,使鎵與鋁分離,然后回收富集的鎵。


這個循環鋁酸鈉溶液只是氧化鋁生產中出現的一個副產品,邊角料,卻是生產鎵的核心原料。也就是說,只有建立大規模的氧化鋁產業,才能獲得大量廉價的循環鋁酸鈉溶液,才能把鎵的量產成本打到規模化最低。


中國最主要的鎵生產商就是另外一家山東鋁業龍頭:信發集團。信發集團與魏橋集團的整個產業鏈幾乎是一模一樣的。對信發集團而言,核心產業是鋁,而鎵產業只是一個小版塊。



在國際競爭中,一家美國新設立的小公司是不可能打得過信發集團的。產業鏈帶來的綜合競爭力不是任何一家單一品類公司能夠超越的。美國不缺提煉的技術,但缺的是產業鏈競爭優勢。


從商業角度考慮,美國開采鍺礦、鎵礦,最好的選擇就是運輸到中國來提煉,再出口到美國。這種方式是成本最低的,也是投資完后,能實現利潤良性正循環的。就像美國稀土,中國每年從美國進口2.5萬噸稀土,占中國稀土進口量的99.8%,在中國完成提純后,再返銷美國。


美國并不缺乏稀土提純技術,但缺乏稀土產業鏈。重建一條產業鏈,需要大額投資成本,需要培養大量的產業工人,這些都太耗費時間,會極大地提高美國的產業成本。


在鎵這個領域,美國還面臨一個無法解決的難題:儲量稀少。美國只有4500噸,中國卻有19萬噸。中國鎖死鎵的出口,全球鎵的價格就得飆漲。這可以看作對美日荷三國聯合芯片封鎖的一大反制措施。



在鎵的產業鏈上,美國主要是生產砷化鎵半導體元器件,位于行業上游。全球前十名,美國占據六家,中國只有一家深圳公司入榜。可在鎵原料生產中,中國獨占四家,美國53%的進口鎵都來源于中國。從這就可以看出,中國若是切斷鎵的供應,美國上游的砷化鎵半導體生產商都得勒脖子,翻白眼。


成本一上去,全球競爭力就難以保持。中國本土的砷化鎵半導體器件公司就能取代美國公司,走向上游。


在過去,西方對中國實施半導體制裁的時候,中國還不怎么搞對等反制。可現在為什么反制了呢?在隊長看來,主要是這幾年汽車出口發展起來了。在美國制裁華為手機的時候,中國手機為主的電子產品剛剛走向世界。如果硬剛美國,整個手機產業會面臨很大的壓力。



但現在,中國汽車出口登頂世界第一,還是以燃油車為主。燃油汽車受芯片限制極低,中國國產芯片就完全足以滿足。


汽車這張牌帶來的不只是產業升級,還帶來了更多的國際籌碼。



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