中国宣布对两种新兴战略关键矿产实施出口管制

中国宣布对两种新兴战略关键矿产实施出口管制。

7月3日晚,商务部、海关总署发布公告,经国务院批准,决定对镓、锗进行出口管制,维护国家安全和利益。公告自今年8月1日起正式实施。出口经营者未经许可出口、超出许可范围出口或者有其他违法行为的,依法受到行政处罚或者追究刑事责任。

“镓”,它实际上是大家族战略矿产资源的新成员。很多人可能对它不熟悉,但光伏人知道,“镓”对光伏来说,太重要了。

中国宣布对两种新兴战略关键矿产实施出口管制

镓、锗是一种重要的稀有金属,广泛应用于半导体材料、新能源等领域。其中,镓被称为“半导体工业新粮食”,锗也是重要的半导体材料之一。

从全球产量来看,中国的镓锗金属产量分别占90%、68%。此外,市场普遍认为,在美国压制中国高科技产业的背景下,我们对上述两种稀有金融的出口管制可能意味着一种平等的反制。

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真是捧在手里怕化。

事实上,镓是第一个“预言”元素。元素周期表发明后,是“镓”这种东西首次填写了元素周期表中预留的内容“空位”。

1875年,法国科学家布瓦博得朗在闪锌矿中首次发现了镓,并以法国在西罗马时期的名字Gallia(“高卢”)命名,元素符号定为Ga。

镓是一种非常神奇的金属。熔点很低,只有29.78℃。这个温度可以在你手里融化。然而,它的沸点高达2403℃。因此,镓也是自然液相条件下温差最大的金属元素。

镓有很多用途。对于光伏产业来说,它可以被称为具有划时代意义的稀有金属。

硅片分为N型和P型。P型、N型主要根据硅中掺杂的杂质和导电类型进行划分:硅中掺杂硼、铝、镓等,以空穴导电为主,为P型;硅中掺杂磷、砷、锑等,以电子导电为主,以N型为主。

镓在光伏中的应用离不开施博士母校——澳大利亚新南威尔士大学的重大发现。最初,光伏和可再生能源工程学院小组的研究表明,在光伏电池的硅中添加镓会导致非常稳定的太阳能电池板,在使用寿命中不易退化。

简单说说镓的原理。

太阳能电池利用太阳能能量“分解”硅中的负电荷或电子,将太阳转化为电能。然后,这些电子被收集为电能。然而,在普通硅上发电光并不能,因为从光中释放的电子并不总是朝同一方向流动。为了使电力朝一个方向流动,我们需要创建一个电场。

在目前的硅太阳能电池中,通过在硅中添加不同的杂质原子来创造一个比正常硅负电荷更大的区域(n型硅)和负电荷更小的区域(p型硅)。当我们把这两个硅放在一起时,我们形成了所谓的“p-n结,这使得太阳能电池运行,而在硅中添加杂质原子的做法被称为“掺杂”。

起初,人们与硼混合。然而,硼原子的一个弱点是,充满硼的硅上的阳光会降低硅的质量,这通常被称为“光诱导的退化”。在过去的十年里,这一问题一直是太阳能研究的热门话题。

这种退化的原因相对容易理解:当我们制造纯硅材料时,我们必须有目的地添加一些杂质,如硼,以产生驱动电力的电场。然而,硅中包含了其他不必要的原子。其中一个原子是氧气,它从坩埚中添加到硅中。

当光线照射在含硼和氧的硅上时,它们会结合在一起,造成捕获功率和减少太阳能电池板产生的功率的缺陷。这意味着为太阳能电池板提供电源的阳光也会缩短组件的使用寿命。

就在这时,“镓”它出现了。因为硼不是我们制造p型硅的唯一元素。事实上,在元素周期表中,一整列元素的负电荷比硅少,其中最合适的是“镓”。

镓最大的优点是它不会与氧气结合,导致光伏组件退化。然而,虽然已经发现了20多年,但它还没有被使用。

为什么会这样?因为一家日本公司——该公司在半导体硅片领域的市场份额接近30%。2000年,该公司在美国和欧洲申请了掺镓硅片技术的专利保护。在专利保护期内,隆基和晶澳通过购买授权获得使用权。2020年5月,硅掺镓专利过期,行业开始迅速从硼转向镓制造P型硅,极大地促进了Perc的发展。

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限“镓”,效果会很大

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高纯金属镓

镓通常不会在自然界中单独发现。相反,它是小浓度生产的精炼厂副产品,专注于锌或氧化铝等更主流的原材料。

与铜或石油等大宗商品相比,市场规模非常小——例如,根据美国政府发布的数据,2022年美国进口的金属镓和砷化镓晶圆的价值仅为2.25 1亿美元左右。然而,它们在战略产业中的作用意味着限制措施仍然可能产生深远的影响。

镓被称为“半导体工业新粮食”,广泛应用于光伏、磁性材料、医疗、化工,尤其是无线通信、LED等领域。

砷化镓作为一种重要的第二代半导体材料,是目前最成熟、最大的化合物半导体材料之一。化合物半导体结合了多种元素,提高了电视和手机屏幕、太阳能电池板和雷达的传输速度和效率。

因此,金属镓不仅被中国视为战略储备矿产之一,而且被欧盟、美国、日本等发达地区列为战略或关键矿产目录。

从全球产量来看,中国的产量占比最高。根据美国地质调查局(USGS)数据显示,哈萨克斯坦、匈牙利、德国和乌克兰分别于2013年、2015年、2016年和2019年停止了镓的生产,中国镓占全球镓产量的比例继续上升。2020年,全球粗镓产量仅为300吨,其中中中国产量高达290吨,占全球产量的96%以上。

此外,中国的金属镓储量也是世界第一。目前,全球金属镓储量约为27.93万吨,而中国储量最高,达到19万吨,占全球储量的68%。

查了一下,镓的价格不高,每公斤不到2000元。这怎么办?!

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资料来源:金投网

据海外金属行业情报提供商CRU集团介绍,虽然镓金属可以替代,但成本可能很高。

事实上,镓并不是特别罕见的金属,但加工成本很高。由于中国长期以相对便宜的价格出口这些金属,其他地方几乎没有开采这些金属的设施。然而,如果中国的措施导致价格飙升,分析师预计其他国家的产量可能会增加以满足需求。

当然,回收也在考虑之中。根据美国地质勘探局的说法,工厂车间的废物可以解决一些需求。

除中国外,俄罗斯和乌克兰是其他具有镓生产能力的国家,因为这些金属是作为氧化铝副产品生产的,以及韩国和日本——作为锌的副产品。

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