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打破中国在镓领域的主导地位并非易事

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镓用于智能手机、雷达设备等多种产品,其价值远超其重量。由于镓的售价仅比生产成本高出几美分,许多亚洲以外的生产商在 21 世纪初退出了该金属市场,当时中国开始扩大产能。根据美国地质调查局的数据,中国目前控制着 98% 的初级低纯度镓产量。去年,北京实施出口管制,令世界其他地区的买家感到震惊。

这导致欧洲镓价格几乎翻倍,并限制了民用和军用芯片所需关键矿物的获取。

现在怎么办?讽刺的是,镓的储量相当丰富。它是铝土矿和锌矿的副产品。在经济衰退之前,人们曾开采过镓。路易斯安那州的 Atalco 等金属精炼厂自称是“美国最后一家仍在运营的氧化铝精炼厂”,可能会被迫停止使用这种天然气。

大宗商品交易集团托克集团 (Trafigura) 旗下的 Nyrstar 继续评估其田纳西冶炼厂拟建的工厂。该公司估计,几年前耗资 1.5 亿美元的这座工厂可以满足美国每年 80% 的镓和锗需求,而锗是中国出口限制下的另一种关键矿物。

政府可能必须拿出财政激励措施,但现金就是为了这种目的而存在的。以美国国防生产法第三章为例,该法案旨在减轻对外国供应的依赖,加强国内国防工业基础。

美国以外的一次性生产商也有可能重返市场,包括德国、哈萨克斯坦和英国。其他来源也可能被控制。例如,镓可以从煤粉煤灰(煤炭燃烧产生的废料)中提取。

由于最常用的化合物中含有有毒的砷,回收过程变得更加棘手。大约三分之二的镓被制成砷化镓晶圆。这些晶圆经过强化后成为外延晶圆,是智能手机 4G 和 5G 连接以及 LED 和传感器的关键元件。

但也有变通办法。用锗替代硅晶圆对环境更安全,而且由于硅晶圆尺寸更大,成本也更低。诚然,锗也受到中国出口管制,但锗更容易回收,使用寿命更长。

氮化镓的应用领域(其中许多是国防领域)不断增长,这意味着需求正在蓬勃发展。如果中国关闭允许美国终端用户从日本和韩国等第三方国家购买的漏洞,供应可能会进一步收紧。

与其他替代方法一样,用一种矿物替代另一种矿物需要时间和金钱。但显然必须找到替代品。

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