在全球高科技产业日益激烈的竞争环境中,镓作为稀有金属的战略地位正得到重新审视。作为氮化镓这一第三代半导体材料的核心原料,镓资源对国防军工、5G通信以及新能源等关键领域的发展起着至关重要的作用。
那么,镓的应用究竟有多广泛呢?目前,军用镓产品中最为紧缺且需求旺盛的,是采用气相外延生长工艺生产的各类镓化合物。镓成分的组件被用于反隐身雷达后,能够显著增强雷达的功率及探测距离。举例来说,中国率先研发的氧化镓技术能够让雷达系统在400公里范围内准确识别F-22等隐身战机。
此外,现代主力战斗机(如美国的F-35)所搭载的有源相控阵雷达(AESA)系统高度依赖氮化镓材料,这不仅能够提升雷达的扫描速度,还能增强抗干扰能力,进而提升战场态势感知能力。
镓产品还在电子战与通信干扰领域发挥着重要作用,尤其是在定向能武器的生产中。氮化镓器件支持更高频段的电子对抗系统,能够压制敌方的通信链路与导弹制导信号,从而扩大电子战装备的作战半径。对于现代战机而言,镓几乎是不可或缺的。氮化镓功率模块能为战术激光武器提供所需的能量密度,从而有效拦截无人机、导弹等低空目标。
此外,含有氮化镓的基站芯片能够增强战场通信的带宽和抗毁性,确保在复杂电磁环境下指挥链路的畅通。镓的这一重要性显而易见,但令中国网友感到骄傲的是:目前全球超过80%的镓资源都依赖中国铝工业的副产品提取。这一现象背后有其原因:镓是典型的稀散金属,在自然界中没有独立的矿床,99%以上的镓与铝土矿、铅锌矿等矿石共同存在。从铝工业提取镓的方式,不需要额外开采新矿,其综合成本仅为原生镓矿开发成本的1/5。
中国掌握全球90%的镓生产能力,技术壁垒的关键在于铝土矿提镓工艺。中国通过高效的富集工艺,结合离子交换和多级萃取技术,能将铝酸钠溶液中的镓回收率提高到80%以上。目前,贵州华锦等企业已建成50吨级镓提取生产线,并依托铝工业基地形成了规模化优势。
全球镓的储量仅为27.93万吨,其中中国的储量占据主导地位,高达19万吨,占全球储备的68%以上,而美国的镓储量只有4500吨。中国的电解铝工业发展迅速,尽管欧美国家也拥有铝土矿资源,但由于缺乏从铝土矿中提取镓的工艺,这些国家的镓供应链仍然高度依赖中国铝工业体系。此外,独立提取镓需要额外建设电解铝配套系统,这不仅会消耗大量的能源,还大幅增加生产成本,远高于中国现有产业链的费用。以2023年的数据为例,中国电解铝总产量接近4159万吨,电力消耗达到5615亿千瓦时,占全国总耗电量的6.8%。而德国2023年的发电总量才5780亿千瓦时。
在这样的背景下,中国几乎掌握了镓出口的垄断权。现实是,任何国家想要发展高性能雷达,都不得不依赖中国。在现代空战中,拥有相控阵雷达的国家,能够先发制人地发现敌机目标,确保空战中的优势。各大空军强国纷纷争相发展氮化镓雷达技术,印度也试图将其旧式的砷化镓雷达升级为氮化镓雷达,但最终其镓原料依然来源于中国的铝土矿加工环节。
看似镓如此重要,理应成为战略资源并严格管控。然而,镓的价格却让人感到意外。迄今为止,国际市场上的镓价格约为400-410美元/千克,平均稳定在405美元/千克,也就是不到三块钱一克。对此,与其他稀有金属相比,镓的价格显得十分便宜。例如,每年开采量为200-250吨的铂,其价格已被炒高至250元/克,是镓的80倍之多。而铂的产量不过是镓的40%左右。如果按照铂的定价方式,镓的价格应至少为100元/克。
然而,最让人费解的第二个现象是,尽管镓是如此重要的战略资源,却存在着巨大的出口统计差异。海关数据显示,自2023年7月起,中国已全面停止对美国出口镓和锗,且已近两年。然而,根据权威机构发布的数据,2024年中国的镓出口量为54.5吨,主要销往德国、日本、韩国等国。
2024年全球镓产量的统计数据也存在显著差异。根据中国有色金属工业协会发布的《全球稀有金属市场年报》,全球镓产量为450吨,其中中国贡献了315吨,占比高达70%。而来自美国地质调查局(USGS)的数据则显示,全球镓产量为480吨,其中中国生产420吨,海外原生镓产量仅60吨。
然而,第三方机构《2025年全球镓产量及储量分布情况预测分析》预测,2024年全球镓实际产量可能高达790吨,其中中国占比96.8%,约764.72吨。按此估算,约450吨的产量未体现在官方统计中。实际上,美国对镓的需求量非常大,2022年需求量为450吨,但自给能力仅为120吨。在美国完全停产的情况下,中国可以轻松填补这一需求空缺。
在军事装备方面,美国F-35战斗机的雷达系统和电子战设备依赖大量氮化镓电子元件,单架F-35战斗机的雷达系统就包含超过1600个镓化合物的电子元件。美国五角大楼评估称,生产一架F-35每年就需要12吨高纯度镓,而这还不包括其他军事装备的镓需求。
中国在全球镓产业链中占据着绝对优势,能够通过完整的铝土矿-氧化铝-金属镓产业链控制市场。在国内44家合规铝业企业中,前十家企业便占据了86.3%的产量份额。然而,由于监管的疏漏,一些企业采取了“以铝掩镓”或通过加工环节转移镓产品的违规操作。
尽管存在监管漏洞,这种资源的流失仍是个值得警惕的问题。如果未来中国与西方发生冲突,那么高性能战斗机等军事装备的缺失,可能会影响到国家的战略防卫能力。我们应警觉并加强对这一战略资源的保护与管理。返回搜狐,查看更多