都說中國近年來沒有戰(zhàn)爭,其實(shí)沒有硝煙的戰(zhàn)爭一直在進(jìn)行。近幾年,歐美國家對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)行出口管制,企圖阻止我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,以期能夠繼續(xù)實(shí)行壟斷。然而他們有他們的三板斧,我們也有我們自己的金箍棒。
據(jù)商務(wù)部消息:決定自2023年8月1日起,對(duì)鎵、鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制。消息一出,歐美方面就開始嘴硬,彭博社甚至發(fā)出威脅:一旦西方追上來,中國將失去主導(dǎo)地位。
哎呀我們好怕怕呀,好像限制出口這件事真的是我們吃虧似的。但只要稍微有點(diǎn)常識(shí)就能想明白,彭博社的這個(gè)威脅,恰好說明他們急了。事實(shí)也說明了這一點(diǎn),限制出口的消息一出,韓國就計(jì)劃派人來華磋商;日本的反應(yīng)更激烈,他們威脅中國要通過世貿(mào)進(jìn)行反制,荷蘭則要求歐盟出面交涉。
鎵、鍺到底有什么用,為什么中國限制出口他們會(huì)急得跳腳?
戰(zhàn)略性礦產(chǎn)
鎵是一種化學(xué)元素,原子序數(shù)為31,屬于周期表中的p-區(qū)元素。它的外層電子結(jié)構(gòu)為2-8-18-3,使得鎵具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)。鎵是一種銀白色的金屬,在常溫下處于固態(tài)。它的熔點(diǎn)相對(duì)較低,約為29.76攝氏度,因此在室溫下可以輕松地將其變?yōu)橐簯B(tài)。此外,鎵還具有良好的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率,這使得它在電子領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中,鎵被廣泛用于半導(dǎo)體領(lǐng)域。由于鎵的特殊物理性質(zhì),它成為制造高效能電子器件的理想材料之一。例如,鎵基太陽能電池利用了鎵的光電轉(zhuǎn)換特性,將太陽光轉(zhuǎn)化為電能。此外,鎵還被用于制造光電二極管(LED)和半導(dǎo)體激光器等光電設(shè)備。這些設(shè)備在照明、通信、顯示技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
此外,鎵還在核工業(yè)中具有應(yīng)用。鎵-67被廣泛用于腫瘤治療中的放射性同位素療法。該同位素通過放射性衰變釋放出帶電粒子,從而殺死癌細(xì)胞。這一療法在醫(yī)學(xué)上有著重要的意義,對(duì)于某些類型的癌癥治療來說是一種有效的選擇。
接下來,讓我們轉(zhuǎn)向鍺。鍺是一種化學(xué)元素,原子序數(shù)為32,也屬于周期表中的p-區(qū)元素。它的外層電子結(jié)構(gòu)為2-8-18-4,與鎵相比,鍺的物理和化學(xué)性質(zhì)略有不同。鍺是一種灰白色的半金屬,在常溫下也處于固態(tài)。它的熔點(diǎn)相對(duì)較高,約為938.25攝氏度。
在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中,鍺也具有廣泛的應(yīng)用。由于鍺的半導(dǎo)體特性,它被用于制造晶體管和其他電子器件。鍺晶體管在一些特殊的應(yīng)用中,如太空科學(xué)和高能物理實(shí)驗(yàn)中,具有優(yōu)越的性能。鍺還被用于制造紅外探測器,用于軍事、安防等領(lǐng)域的熱成像技術(shù)。
此外,鍺還在光纖通信領(lǐng)域具有重要作用。由于鍺具有較高的折射率和非線性光學(xué)性質(zhì),它被用于制造可調(diào)諧激光器和光纖放大器等設(shè)備。這些設(shè)備在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色,促進(jìn)了數(shù)據(jù)傳輸速度和容量的提升。除了經(jīng)濟(jì)社會(huì)外,這兩種礦產(chǎn)還具有廣泛的軍事用途。
當(dāng)然,這種礦產(chǎn)其實(shí)也并非中國獨(dú)有。因此歐美方面部分人也嘴硬說要自己生產(chǎn),不怕中國限制。但其實(shí)他們小看了這件事的難度。
礦產(chǎn)分布與提煉
鎵和鍺都是稀有金屬元素。稀有金屬元素不同于常見金屬(如鐵、銅、鋁等),其相對(duì)較低的自然儲(chǔ)量和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值使其得名為"稀有"。這些元素在地球上分布非常稀少,一般以礦石或礦物的形式存在,并往往難以從地殼中提取和獲取。這種稀少不僅是分布少,而且還不集中,它們以稀少分散狀態(tài)伴生在其他礦物之中,只能隨著主金屬開采時(shí)被回收利用。鍺主要伴生在含鍺褐煤礦,鎵主要伴生于鋁土礦中。目前我國對(duì)鋁礦的進(jìn)口依賴為總量的60%左右,很多人就奇怪了,那這豈不是外國的鎵和鍺還要比中國多?
其實(shí)不然,并非鋁土礦就一定有鎵。實(shí)際上,各國目前儲(chǔ)量分布上呈現(xiàn)出部分地區(qū)集中的情況。據(jù)估計(jì),我國的鎵儲(chǔ)量約為27.93萬噸,占全球總儲(chǔ)量的68%左右,剩下的32%又大部分分布在俄羅斯、烏克蘭、德國等國家。由于目前特殊的國際形勢,俄羅斯和烏克蘭的相關(guān)產(chǎn)量大幅降低,我國的產(chǎn)出就越發(fā)重要。
在我國,鎵和鍺主要分布在四川、云南、內(nèi)蒙古、吉林等地區(qū)。以內(nèi)蒙古高鍺褐煤為例,往往一噸煤中也只有10克左右的鍺。如果說僅僅是開采難度大倒也罷了,它的提煉難度也非常大。
鎵的提煉難度較高,主要是因?yàn)樗谧匀唤缰胁⒉灰约儍舻慕饘傩问酱嬖,而是以化合物的形式存在?/strong>常見的鎵礦石包括硫鎵礦和硅鎵礦,它們含有少量的鎵。提煉鎵通常需要經(jīng)過多個(gè)步驟,包括礦石的選礦、礦石破碎、浸出、溶解、電解等過程。同理鍺也主要存在于鍺石和鍺閃鋅礦中。在多個(gè)提煉過程中,最后的電解無疑是最重要的。
以電解鋁為例,噸鋁鋁液電解交流電耗為1.3萬度電。山東濱州的氧化鋁、電解鋁、鋁材加工產(chǎn)量占比均居全國首位,這使得濱州每年的耗電量甚至超過北京、廣州等一線城市,2021年耗費(fèi)了1235億度電,這對(duì)歐美國家是難以想象的消耗。
歐洲的能源危機(jī)
以旁觀者的角度來看,歐美這幾年實(shí)在過得不咋好。特別是歐洲,去年天然氣緊張,甚至擔(dān)心他們會(huì)凍死不少人,這在21世紀(jì)是相當(dāng)魔幻的現(xiàn)實(shí)。歐洲國家的能源危機(jī)可見一斑。
前幾年歐洲對(duì)環(huán)保呼聲極高,為此還關(guān)閉了不少火電站和核電站,這就導(dǎo)致他們的發(fā)電量下降,根本沒有多余的電來搞耗電極大電解鋁工業(yè)。這幾年歐美提環(huán)保的聲音越來越小,不得不說也有“亡羊補(bǔ)牢”的意味。當(dāng)然我們?nèi)匀惶岢h(huán)保,并堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山的理念,這一點(diǎn)上倒還真有點(diǎn)“攻守之勢異也”的味道。
此外提煉技術(shù)方面我國也已經(jīng)站在世界前列。目前供應(yīng)世界的鎵、鍺等稀散金屬早已不是初級(jí)粗鎵鍺產(chǎn)品,而是高純金屬等深加工產(chǎn)品。歐美方面由于技術(shù)原因,最近幾年甚至主動(dòng)停產(chǎn),比如德國和烏克蘭分別在2016 年和2019 年停止了部分鎵生產(chǎn)企業(yè)。這時(shí)候他們想要重操舊業(yè),并追趕我們,起步著實(shí)太晚?梢韵胂襁@是一件費(fèi)力不討好的事情,相關(guān)企業(yè)真要投入,就得做好長期虧損的準(zhǔn)備。在這樣的形勢下,注定了全球市場大部分都由中國供應(yīng)。
近10年來,我國累計(jì)供應(yīng)了全球68.5%的鍺。因此也怪不得我們剛宣布管制出口,部分國家就開始跳腳了。
總結(jié)
歐美國家對(duì)戰(zhàn)略資源的限制出口是常用手段,他們妄圖通過對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)行出口管制,來卡我們脖子。但當(dāng)我們采用這些常用手段時(shí),一些國家就坐不住了。需要注意的是,我國其實(shí)并沒有完全禁止相關(guān)產(chǎn)品的出口,8月1日起對(duì)鎵、鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施的出口管制,是允許相關(guān)企業(yè)在取得出口許可的情況下供應(yīng)全球的,這是一種負(fù)責(zé)任的做法,對(duì)全球供應(yīng)鏈并無破壞。
當(dāng)然,我們這項(xiàng)措施也不是針對(duì)某個(gè)國家,只是國際上對(duì)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的通行做法而已,這是維護(hù)國家安全的必要之舉。
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