反擊美國晶片霸權,河南小縣城開出關鍵一槍!

最近幾年,中美博弈越來越激烈,觸及的領域越來越廣:從軍事到經濟,從文化到外交,從國際規則到科技競爭……明槍暗箭,陽謀陰謀,葷菜素菜,層出不窮。


前不久,中國商務部與海關總署突然聯合發佈公告,明確將平均粒徑≤50微米的人造金剛石微粉納入出口管制範圍,該規定於11月8日正式生效。

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此次管制涉及的人造金剛石微粉材料,廣泛應用於半導體製造、精密加工等高科技領域。而美國超70%的晶片級金剛石原料進口自中國。毋庸置疑,這是針對美國晶片霸權的一次有效反擊,中國限制50微米鑽石粉末出口,將直接掐住美國晶片命脈。

01

小小金剛石,不可小覷

金剛石是一種由碳元素組成的礦物,是自然界中我們人類發現的“最堅硬的物質”。

公元前8世紀古印度發現了金剛石,最早被用於宗教祭祀的聖物和雕刻工具,同時也有零星的裝飾用途。我們所熟知的婚戒鑽石,它的前身就是金剛石。三國時期有典籍記載,金剛石被用於鑲嵌飾品,但此時因難以加工,並未成為主流珠寶。

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1074年匈牙利王后的皇冠上鑲嵌著未經切割的金剛石,這被視作最早的鑽石珠寶形式。由於其優異的光學性能,金剛石經琢磨後成為鑽石,目前已經成為珠寶行業的一種重要材料。

因為堅硬無比,鑽石常常象徵著愛情與永恆,廣受世界各地新婚夫婦追捧。就像古人發明的火藥,既能製作煙花,又能用於槍炮彈藥。金剛石同樣有著多種用途,既能成為新婚夫婦無名指上的耀眼鑽戒,也能在工業科技製造上“大展身手”,充當關鍵材料。

工業革命爆發,因為硬度非常高,金剛石廣泛應用於工業領域,比如製作刀具、磨料、鑽頭等,還能用於金屬加工、石材切割等。小小的金剛石,常被人們譽為“工業牙齒”。

與此同時,金剛石還在聲光電磁熱等領域發揮著重要作用,被稱為“材料之王”。更關鍵的是,因其獨特的物理特性,金剛石已成為晶片製造領域不可替代的戰略資源。

金剛石獨特的物理特性是什麼?有資料表明,金剛石的導熱率高達2000W/(m·K),是銅的5倍、矽的13倍,能夠有效解決5奈米以下先進製程晶片的散熱難題。

在光刻機領域,由於金剛石的高擊穿電壓(50倍於矽)和光學透過性,是EUV光刻機雷射鏡頭防護層的關鍵材料。比如台積電3奈米工藝中,90%的晶圓研磨工序依賴金剛石微粉。

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二戰以後,隨著工業的不斷發展,尤其航空、軍工和精密製造業的發展,全世界各國尤其是發達國家,對金剛石的需求大幅度提升。西方很多國家不惜成本,也要獲取天然金剛石。

五十年代以後,以美國、英國、德國為代表的發達國家,通過高溫高壓法(HPHT)率先實現人造金剛石的工業化生產,打破了天然金剛石的稀缺性壟斷。後又不斷進行革新,人造金剛石技術愈發成熟,很長一段時期內沒有國家能追趕上它們的腳步。

02

河南一座小縣城,“拿捏”美國晶片

進入二十一世紀後,時勢突變。我們中國逐漸成為全球金剛石產業的絕對領導者,我們的產量、技術、產業鏈覆蓋度均遠超其他發達國家,形成“不可替代”的供應優勢。

攻守易形,美國則面臨著巨大困境:一方面,金剛石產能嚴重不足,美國本土金剛石產量僅佔全球3%,無法滿足其半導體、軍工等領域的高需求。

另一方面,即使美國想擴大金剛石產能,也面臨技術、裝置、成本的多重障礙,且短期內無法建立有效的替代供應鏈。一言以蔽之,如今美國依賴中國金剛石。

前不久,在第十五屆中國河南國際投資貿易洽談會的展台上,河南省力量鑽石股份有限公司展出的一顆重達156.47克拉的人工培育鑽石原石,吸引了全球目光。

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這顆鑽石經國際寶石研究院(IGI)權威鑑定,超越了2022年Meylor Global公司150.42克拉的紀錄,成為目前全球已知最大的人工培育鑽石單晶。

別小看這次破紀錄,背後隱藏著中國人造金剛石六十年的追趕之路。

這還要從上世紀五十年代說起,由於西方國家對天然金剛石的封鎖,導致中國工業領域(如機械加工、地質勘探等)面臨“無鑽可用”的困境。

為了打破封鎖,殺出一條血路,中國開啟了一項代號為“121”的項目:由鄭州磨料磨具磨削研究所(三磨所)牽頭,聯合國內科研機構與企業,埋頭苦幹,努力研發人造金剛石。

20世紀60年代,121課題組專家在研製人造金剛石。

功夫不負有心人。在中國第一顆原子彈爆炸的前一年,也就是1963年,我們的科研人員終於成功合成了第一顆人造金剛石,這也標誌著中國成為全球第六個掌握該技術的國家。

又過了兩年,1965年中國首台鉸鏈式六面頂壓機(自主研發)問世,實現了人造金剛石的規模化量產。這一突破,徹底打破了歐美國家對金剛石技術的壟斷。

此後幾十年,鄭州三磨所等科研機構持續最佳化工藝,推動中國人造金剛石從“實驗室樣品”走向“工業產品”。到了20世紀90年代,隨著高溫高壓法(HPHT)與化學氣相沉積法(CVD)技術的成熟,中國人造金剛石產業進入快速擴張期。

河南、山東等省份依託資源與產業基礎,形成了全球最大的超硬材料產業叢集。經過大浪淘沙,河南東部一座名叫柘城的小縣城,從“家庭作坊”起步,逐步發展成為“中國鑽石之都”。

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如今這座縣城年培育鑽石達到1000萬克拉,金剛石微粉超100億克拉,佔全國金剛石產量的80%以上。前文提到的“全球已知最大的人工培育鑽石單晶”,就產自河南省柘城縣。

從金剛石微粉、單晶到培育鑽石,柘城縣目前已經形成了“原材料-輔料-工業級單晶-微粉-培育鑽石”的完整產業鏈。這種“規模效應”使得該縣成為全球金剛石微粉的供應中心。

在技術上,柘城的金剛石企業,如力量鑽石、惠豐鑽石,它們不僅掌握了高純度金剛石微粉的生產技術,更突破了半導體級金剛石(如IC晶片用超精加工特種金剛石)的製備難題。

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這種“技術升級”,使得柘城的金剛石產品從“低端磨料”轉向“高端半導體材料”,不僅打破了國外(如美國Element Six)的壟斷,而且直接切入美國晶片產業鏈的核心環節。

03

反擊美國,中國的牌打得很巧妙

中國商務部與海關總署聯合發佈公告,明確將平均粒徑≤50微米的人造金剛石微粉納入出口管制範圍,這不是我們中國第一次在關鍵材料領域出手。

此前,中國對稀土、鎵、鍺等展開管制,讓美國切切實實體會到供應鏈風險。而這一次人造鑽石的管制,則是直接擊中美國科技霸權核心。

中國手裡一直都有牌,而且打得巧妙。與全面禁運不同,我們採用備案審批制度,既保留民用合規通道,又精準限制敏感用途,迫使美國在晶片出口政策上讓步。

具體來看,我們對兼具民用價值與軍事戰略用途的物項,比如稀土、人造金剛石這類重要的工業材料,在出口前必須獲得商務部頒發的兩用物項出口許可證件。

以人造金剛石為例,國家明確不管制用於裝飾、首飾的培育鑽石,以此來保障全球民用工業、日常消費等合規場景的正常供應。同時,用於半導體製造、軍工製造的平均粒徑≤50微米的人造金剛石微粉,中國要進行出口管制。

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像美國軍工依賴的F-35戰機發動機葉片磨削用人造金剛石漿料,其相關出口申請會被嚴格審查。這種限制精準擊中敏感領域的資源依賴,能有效維護我們的資源安全,並進一步保障國家安全。

正如俄羅斯經濟學家列瓦申科所說,中國正利用材料優勢控制全球高科技產業鏈。 (首席商業評論)