文|避寒

编辑|避涵

稀土的故事你听过太多了，今天聊点不一样的——锑、镓、锗，三个你可能念不准的字，地壳含量比稀土低百倍，偏偏中国产了全球七成以上。

更绝的是，这些金属不是挖出来的，是从工业废渣里"捡"出来的。西方想复制这条路？先把整个重工业体系搬过去再说。

藏在废渣里的"隐形刺客"

说个冷知识。

全世界每年镓的产量，大概三百吨出头。听起来不少？特斯拉一年卖的车，光电池就用掉上千吨锂。三百吨镓，分给全球几十亿部手机、几百万座基站、无数块太阳能板，够吗？

根本不够。

镓为什么这么少？

镓在地壳中的丰度是0.0015%，锗更低，只有0.00015%。什么概念？一吨地壳物质里，镓只有15克，锗只有1.5克。铁的丰度是5.6%，铝是8.2%，差了几千倍。

稀土好歹还有独立矿床，镓和锗连个正经家都没有。它们以"寄生虫"的方式，零星分布在铝土矿、锌矿、煤层里。你想单独开采镓矿？对不起，地球上不存在这种东西。

锑的情况稍微好点，有独立矿床，集中在中国湖南和俄罗斯。可锑在地壳中的含量只有0.0001%，比稀土还稀罕。美国军工巨头雷神公司的人说过一句话：没有中国的锑，他们的生产线转不动。

为什么？

锑这东西太邪门了，你把它涂在军服外面，士兵就能躲过红外探测；你把它掺进铅里，子弹的硬度和穿透力直接上一个台阶；你把它做成三氧化二锑，战斗机发动机的耐火性能立刻飙升。从穿甲弹到核武器，锑无处不在。

镓和锗呢？它们撑起了另一片天——半导体。

氮化镓是5G基站的心脏，锗是红外夜视仪的眼睛。芯片越快，越离不开这两种金属。英特尔、台积电、三星，谁家工厂能绕开镓和锗？

你可能要问了，既然这么重要，美国为什么不自己挖？

还是那句话，挖不了，镓和锗不是"挖"出来的，是从冶炼铝、锌、煤炭的废渣里"捞"出来的。

你得先有全球最大的铝冶炼产业，才能"顺便"产出全球最多的镓。你得先有全球最大的锌冶炼产业，才能"顺便"回收全球最多的锗。

中国恰好两样都有。

这不是资源禀赋，这是工业体系的胜利。

从废渣到王牌的四十年

1972年，尼克松访华那年，中国的镓产量是零。

不是没有铝土矿，是没有提炼技术。镓藏在氧化铝的生产废液里，浓度极低，萃取难度极高。当时全世界能玩转这套工艺的，只有美国、日本、德国几个国家。

八十年代，情况开始变化。

中国的铝冶炼产能起来了，每年几百万吨氧化铝从生产线上流下来，废液里的镓也跟着冒出来了。最早的做法很粗糙，提取出来的是"粗镓"，纯度只有99.99%，四个9。

四个9够用吗？做LED灯泡勉强凑合，做半导体差远了。半导体要的是六个9，99.9999%，一千万个原子里只能有一个杂质。

这个台阶，卡了中国整整二十年。

九十年代末，情况才有了转机。国内几家研究所攻克了"区熔提纯"技术，把粗镓一步步提纯到六个9。

这套工艺有多难？镓的熔点只有29.78摄氏度，室温下就能化成液态，稍微控制不好温度，整炉料就废了。

到2020年前后，中国的高纯镓产量占到全球九成以上。

锗的故事类似。

锗主要藏在含锗煤和锌矿里。内蒙古准格尔煤田是个宝地，每吨煤里含锗30到70克，是普通煤矿的好几倍。云南的铅锌矿里，锗的伴生量也很可观。

问题还是提纯。

锗的提纯比镓还麻烦。要先把矿石里的锗变成四氯化锗，再水解成二氧化锗，再用氢气还原成金属锗，最后用区熔法提纯到光纤级、太阳能电池级。每一步都是技术活，每一步都需要专门的设备。

云南锗业花了十几年，才把这条产业链跑通。到2023年，他们的区熔锗锭产能接近50吨，光纤用四氯化锗产能60吨，砷化镓晶片产能80万片。

这意味着什么？

意味着中国不光能挖矿、能冶炼，还能做高端材料、做器件。从矿渣到芯片，全链条打通了。

2021年底，另一件大事发生了。

中国五矿、中铝、南方稀土三家央企合并，组建了"中国稀土集团"。这家新公司一落地，就掌握了全国七成以上的中重稀土产能。

这套打法，正在向锑、镓、锗领域复制。

分散竞争的时代过去了，接下来是"国家队"统一调度的时代。定价权、出口权、技术升级，都捏在一只手里。

第三代半导体的换道超车

聊聊芯片。

你可能听过"摩尔定律"——芯片上的晶体管数量每两年翻一倍。这条定律统治了半导体行业六十年，眼下快走到头了。

硅基芯片的物理极限在那儿摆着。线宽做到3纳米、2纳米，再往下走，量子隧穿效应就出来捣乱了。电子会像幽灵一样穿过绝缘层，芯片没法正常工作。

怎么办？换材料。

第三代半导体登场了，碳化硅、氮化镓，两个名字记一下。

碳化硅耐高压、耐高温，特别适合做电动车的电机控制器。特斯拉Model 3用的就是碳化硅模块，续航能提升5%到10%。氮化镓耐高频，5G基站的功率放大器几乎全靠它。

这两种材料有个共同点：离不开镓。

氮化镓，名字里就带着镓。碳化硅的外延生长工艺，也需要用到镓作为掺杂剂。第三代半导体越火，镓的需求量越大。

中国在这条赛道上，起步不算早，追得很快。

2023年，第三代半导体产业技术创新战略联盟发布了一份报告：国内碳化硅、氮化镓电力电子产值已经突破70亿元，年增速超过20%。

更重要的是，核心技术在突破。

天科合达把8英寸碳化硅晶圆的生长周期从200小时压缩到150小时，良率提升到40%。

三安光电把碳化硅衬底的微管密度降到了0.5/cm²，达到国际一流水平。

华为和中芯国际都建成了氮化镓射频器件的自主生产线。

锑化物半导体也在起势。

锑化铟、锑化镓，这两种材料在红外探测领域有独特优势。军事侦察、相控阵雷达、卫星通信，都离不开它们。国内的光智科技、有研新材已经量产了4英寸锑化镓晶圆，良率超过93%。

你发现没有？

镓、锗、锑，既是原材料，又是新赛道的入场券。手里握着这三张牌，就有资格参与下一代半导体的牌局。

资源博弈的新规则

2023年7月3日，商务部和海关总署联合发了一份公告：对镓、锗相关物项实施出口管制。

2024年8月15日，又一份公告：对锑相关物项实施出口管制。

2024年12月3日，第三份公告：原则上不予许可镓、锗、锑、超硬材料相关两用物项对美国出口。

三道禁令，层层加码。

注意，这不是"禁运"，是"管制"。要出口可以，先申请许可证，说清楚最终用途和最终用户。

规则设计得很精细，只要产品里含有0.1%以上的中国稀土成分，就需要申请许可。

0.1%是什么概念？一块芯片里稀土的含量本来就不高，0.1%的门槛，几乎覆盖了全球所有先进制程的逻辑芯片和存储芯片。

台积电、三星、SK海力士，想继续用中国的材料，都得排队申请。

效果立竿见影。

2024年1到10月，中国镓出口量156吨，比上年同期的357吨少了一半多。锗出口量136吨，也是腰斩。锑的价格更夸张，从年初的每吨一万美元出头，涨到年底的两万五千美元，涨幅超过200%。

西方慌了吗？

美国财长贝森特说了句狠话：中国在稀土领域的控制力，将在两年内被打破。

两年？我劝他醒醒。

重建一条稀散金属产业链，需要什么？需要铝冶炼产能，需要锌冶炼产能，需要煤化工产能，需要配套的提纯设备，需要几十年积累的工艺经验，需要足够便宜的电价。

这些东西，不是砸钱就能砸出来的。

日本想自己搞镓产业，第一道坎就是电费。日本的工业电价是中国的好几倍，光这一项，成本就没法打。

欧洲的情况更惨。德国、匈牙利、哈萨克斯坦，前些年还能产点镓，现在全停了。环保成本太高，利润太薄，干脆不干了。

中国用了四十年，才把废渣变成王牌，西方想用两年追上来？

不是不可能，是太难了。

这场博弈的终局会是什么？

我的判断是：资源管制只是手段，技术自主才是目的。中国要的不是卡别人脖子，而是把产业链往高端推。从卖矿石，到卖材料，到卖器件，到卖整机。每往上走一步，附加值就翻几倍。

这才是真正的牌局。

参考资料：

商务部官网，《关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告》，2023年7月3日

新华社，《中国稀土集团有限公司正式成立》，2021年12月23日

观察者网，《中国镓、锗、锑等出口管制已超一年，对美打击效果如何？》，2024年12月5日