科技戰升溫!中國對半導體基礎材料實施出口管制 影響為何?

7月3日,中國海關總署在官網發佈公告:根據《中華人民共和國出口管制法》《中華人民共和國對外貿易法》《中華人民共和國海關法》有關規定,為維護國家安全和利益,經國務院批准,決定對鎵、鍺相關物項實施出口管制。公告自2023年8月1日起正式實施。

鎵、鍺是製造半導體的重要基礎材料:

——鎵有“電子工業脊梁”之稱,在半導體行業和太陽能電池行業得到廣泛應用;

金屬鎵:具有優異的電學性能,導電性能比矽和鍺更好。電子學領域可以用於製造高速晶體管、高功率場效應晶體管、高頻器件等。同時有優異的光學性能,可以製造光學濾波器、光學分束器、光學偏振器、光激光器等。砷化鎵是VCSEL光芯片的主要原材料。

——鍺是天然的優良半導體,廣泛應用於半導體、光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、化學催化劑、生物醫學等領域。

金屬鍺:全球鍺的應用領域主要包括紅外光學、光纖、電子和太陽能、聚合催化劑等,近年來對使用鍺透鏡的熱成像設備的需求增加。此外,在光纖材料中加入鍺可以提高通信性能,在太陽能電池板生產中加入含鍺的矽化合物可以改善太陽能電池板生產中的能量差。

此次出口管制並非針對於光通信領域,鎵、鍺都是半導體領域的重要原材料,擁有眾多下游應用場景。中國是鎵、鍺出口大國,此次出口管制主要體現中國在半導體產業鏈中的議價地位,而並非針對光通信領域做出的動作。

短期看法為,中國關鍵原料出口→進口海外光芯片→出口光模塊的貿易鏈條不會發生顯著改變。但是由於海外光芯片公司採購關鍵原材料可能受到管制,中國光芯片產業鏈可能利多。

自美國對中國發動貿易戰、科技戰以後,中國極少對出口進行管制,主要原因就是:在全球化的過程中,美國產業不斷“空心化”,底層老百姓生活日益艱難,民粹氾濫,開始了“逆全球化”。但是,中國卻是全球化過程中最大的受益國之一。既然中國是受益國,那麼就要接替美國扛起“全球化”的大旗,就不能輕易的進行出口管制,得維護目前國際貿易體系下的“自由貿易”。

按照正常道理,中國不會輕易使用“出口管制”這項政策,但是現在卻使用了,這就說明這件事絕對是“非同小可”的。


中國是鎵、鍺的最大生產國

——中國鎵儲量為約19萬噸,佔全球鎵儲量的80%左右。2022年中國鎵的產量為600噸,佔全球95%以上。


——鍺資源在全球分佈非常集中,主要分佈在中國、美國和俄羅斯,其中鍺資源分佈最多的國家是美國,保有儲量3870噸,佔全球含量的45%,其次是中國占全球41%。但是,中國鍺產量卻佔全球67%以上。

目前中國可以生產中低端芯片,但是高端芯片卻主要由歐美日等國家控制。美國為了阻止中國發展,通過威逼、利誘等各種手段,迫使日本、韓國、荷蘭、台灣等半導體生產比較強大的國家和地區對中國高端芯片進行全面封鎖。

既然你不讓我好過,那我也要噁心下你。

一旦中國對鎵、鍺進行出口管制,那麼必然會對歐美的半導體製造產業形成打擊!


生產成本高

或許有人會有疑問:雖然中國的鎵、鍺的儲量和產量都比較高,但是其它國家也不是沒有,難道它們不能自己生產嗎?

對不起,它們還真不能!

它們不能大規模的生產鎵、鍺的主要原因不在技術,而在成本——如果為了獲得鎵、鍺而建立專門的生產線,那麼成本會高到任何企業都無法承受的地步。

我們以鎵為例。

鎵主要是作為從鋁土礦中提取鋁或從鋅礦石中提取鋅時的副產物得到的,如果你想得到鎵,那麼首先必須要有強大的製造鋁和鋅的能力。

舉個不恰當的例子:如果你想要得到“煙灰”,那麼你就必須點燃燈。但是,如果你僅僅為了得到煙灰而點燃燈的話,那麼成本會極其高昂。

簡單得說就是:鎵只能從制鋁、制鋅過程中產生的“殘渣”或“下腳料”中獲得。

中國最大的製鋁企業就是中國鋁業,它在2022年生產了146噸的鎵。



你想獲得鎵,那你首先就必須要產能非常大的製鋁企業。

制鋁不是那麼簡單的,它的產業鍊是非常長的,不是簡單的就能建造起來的。

在知乎上,有人舉了一個例子:信發集團。

信發集團最開始生產電解鋁,但是電解鋁的原材料是氧化鋁,而氧化鋁又主要存在於鋁土礦中。所以,信發、魏橋等民營企業遠渡重洋,去幾內亞印尼等地開礦,千里迢迢的將鋁土礦運到中國,生產氧化鋁。

有了鋁土礦才能提煉出氧化鋁;有了氧化鋁以後,才能電解氧化鋁。

但是,想要電解氧化鋁也不是那麼容易的。

因為在電解氧化鋁的過程中,需要大量使用氫氧化鈉(也就是燒鹼),如果你從市場上購買大量燒鹼的話,那麼成本會非常高,所以為了降低成本,信發集團不得不投資氯鹼行業——燒鹼用於自用,副產品氯化氫用來生產PVC,就是聚氯乙烯。

另外,電解鋁需要大量使用電力,電力成本佔電解鋁生產成本的30-40%之間,所以電力成本也是非常重要的。

中國的電力成本是相對比較低的,所以才能支撐大量製鋁企業——俄烏戰爭爆發以後,歐洲很多企業都因為高昂的電力成本而不得不破產或縮減產能。

現在中國的光伏發電技術非常厲害,成本也相對比較低,所以很多用電量巨大的企業為了進一步降低電力成本,都開始投資光伏,自己發電了



大家看看上面的過程:想要獲得鎵,就需要製鋁;想要製鋁就需要鋁土礦,獲得氧化鋁;有了氧化鋁,你才能電解出鋁;電解鋁需要燒鹼和電力……這是一個非常長的產業鏈。

所以,歐美國家想要自己大規模生產鎵幾乎是不可能的,成本會高到它們無法想像的地步

其實,我們和大家說過無數次了:中國的戰略一直都是相當保守的,輕易是不會出手的。但是,一旦出手了,那麼肯定會讓你非常“疼”。

中國之所以在這個時候出手,一定是有了十成的把握。

別以為中低端製造的技術含量沒那麼高就能很容易發展起來,中低端製造的難點並不在於技術,而是其龐大的產業鏈。沒有龐大的產業鏈支撐,成本會高到你無法承受的地步。



關於鎵產業鏈的幾個冷知識:

1、鎵和鍺都不是稀土元素,但產量確實不高,特別是鎵;

2、這倆玩意兒目前來看都不算貴,不算貴的核心原因是,第一生產大國都在中國;

3、中國以外單獨建鎵的生產線會非常昂貴,主要原因在於,鎵這玩意兒是從生產氧化鋁的下腳料裡提煉出來的;

4、中國擁有全球最大的氧化鋁產能;中國擁有全球最完善的鎵提取技術;

5、管制出口一般不會阻止完全獲得,但會有效提升獲得的成本,最近的一個例子是nVidia的A100芯片;

6、為了保障鎵的供應而單獨修建大規模氧化鋁生產線是不現實的,因為氧化鋁的供需全球處於過剩階段,生產出來也賣不掉;

7、氧化鋁最大的產能是冶煉級,用於生產電解鋁,為了消耗氧化鋁而去建設電解鋁產線的話,首先就意味著要有充足而廉價的電力供應(歐洲罵罵咧咧的退出了群聊)

8、鋁產業是一個非常有意思的長鏈條產業,擁有供應充足且廉價的能源、自身規模龐大的統一大市場,足夠的技術和技術工人...才有可能能很好的玩下去;

9、有個“隱形山東首富”,他家的核心資產是位於茌平的信發集團。信發集團最開始生產電解鋁,為了解決電解鋁的原料---氧化鋁供應,他們搞起了氧化鋁。氧化鋁生產需要鋁土礦,因此信發、魏橋等民營企業遠渡重洋,去幾內亞、印尼等地開礦,千里迢迢的將鋁土礦運到中國,生產氧化鋁。氧化鋁生產工藝裡需要氫氧化鈉,也就是燒鹼。為了降低成本,信發投資進入氯鹼行業,燒鹼用於自用,副產品氯氣用來生產PVC,就是聚氯乙烯。(勘誤,評論裡有人提醒副產品是氯化氫而不是氯氣,乙炔和氯化氫氣相反應生成氯乙烯)

10、信發靠這一套產業鏈打法,把PVC的產量做到了全中國前五。他們同時收購了煤礦和鹽礦,這樣就解決了氯鹼工業的原料問題。

11、電力供應?他們有自備電廠~

12、信發在新疆有大量的投資,氧化鋁運到新疆加工生產出電解鋁,大概是兩噸氧化鋁變成一噸金屬鋁,空出來的火車車皮可以用來運新疆的棉花出來。這些工廠對鐵路運力的消耗有多大呢?年產50萬噸電解鋁的工廠,平均每天消耗近3000噸氧化鋁,大概需要50節60噸載重的火車車廂來運輸,記住是每天。

13、而信發只是中國氧化鋁行業裡的一家比較大的巨頭而已,我立刻能夠想起來的中國知名氧化鋁生產商,還有中國鋁業,魏橋創業、東方希望(對,就是那個養豬的新希望(勘誤,東方希望和新希望是兩家獨立的公司,老闆是哥倆,分家了))等等

14、看到這裡,如果你還能相信“歐美能夠輕鬆解決自身鎵的供應,這不是芯片,這也不是高科技”,我衷心祝愿你此生好運氣永遠相伴。沒有好運氣,你會活得很艱難~

15、全球供應鏈的另外一層意思,就是大家都緊密相連,既然你做初一,就別怪我做十五~


鎵、鍺出口管制點評——相關標的

限制出口影響公司業績?重點不在於限制,而是可以限制,且業績影響都很有限!

相關標的:1.雲南鍺業(SW部會談企業):年產20噸鍺,鍺產品毛利佔比60%;砷化鎵襯底產能80萬片/年(2-4英寸),砷化鎵+磷化銦占公司毛利31%,鍺和鎵毛利佔比91%。

~業績影響: 公司整體出口營收佔比22.37%,出口毛利佔比16.13%。2.有研新材(股價低位):鍺產品約20噸,鍺毛利占公司10.36%。~業績影響: 相關產品出口占比19%,停止出口對公司利潤減少2%左右。3.馳宏鋅鍺:年產60噸鍺,具備鍺礦+鍺加工,鍺業務毛利佔比4%。~業績影響: 整體公司出口占比不到1%,對公司業績無明顯影響。4.盛屯礦業:鍺回收產能40噸/年;5.中金岭南:年產不超過10噸鍺,年產3噸鎵,鍺鎵佔比較小,出口對公司無太大影響。6.中國鋁業:鎵產能200噸/年,22年產量146噸,鎵占公司業績比重極小,出口對公司無太大影響。



為什麼是鎵和鍺?

專家認為,中國通過出口許可制,可以釐清這些關鍵金屬出口的最終用戶和用途,以規避危害國家安全和利益的風險。另外,在美國打壓中國高科技的背景下,中國的出口管製或許意味著一種對等反制。

根據公告,鎵相關物項中,金屬鎵(單質)、氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵等,以及鍺相關物項中的金屬鍺、區熔鍺錠、磷鍺鋅、二氧化鍺等未經許可,不得出口。出口經營者應按照相關規定辦理出口許可手續,通過省級商務主管部門向商務部提出申請,商務部自收到出口申請文件之日起進行審查,或者會同有關部門進行審查,並在法定時限內作出准予或者不予許可的決定。而對國家安全有重大影響物項的出口,商務部將會同有關部門報國務院批准。

公開資料顯示,鎵和鍺都是新興的戰略關鍵礦產,均已被列入國家戰略性礦產名錄中。兩種金屬礦產無論是在儲量還是在出口上,中國均在全球佔據領先地位。

記者查詢到的中國地質科學院礦產資源研究所2020年的一份報告顯示,鎵早在第二次世界大戰期間就被認為是一種戰略性和關鍵金屬,目前鎵的世界總儲量約23萬噸,中國的鎵金屬儲量居世界第一,約佔世界總儲量的80%-85%。其中被列入出口管制中的砷化鎵作為第二代半導體材料的代表,在高頻、高速、高溫及抗輻照等微電子器件研製中佔有主要地位;半絕緣砷化鎵材料主要用於雷達、衛星電視廣播、微波及毫米波通信、無線通信(以手機為代表)及光纖通信等領域;氮化鎵作為典型的第三代半導體材料,是目前世界上最先進的半導體材料,是新興半導體光電產業的核心材料和基礎器件,在手機快充、 5G通信、 電源、 新能源汽車、LED 以及雷達等方面具有遠大的應用前景。

報告顯示,中國是金屬鎵的最大生產國,主要供應美國、歐盟、日本和韓國等發達經濟體。但中國鎵產業一直處於出口初級產品,進口核心技術深加工產品的尷尬境地。

鍺作為另一種關鍵金屬也被多國列入戰略儲備物資的重要戰略資源。據東方財富證券剛發布的一份報告,鍺常被應用於紅外光學、纖維光纖、太陽能電池、聚合催化劑及醫藥等高新技術領域。未來在芯片、太陽能電池、生物科技和武器製造中具有極其重要的潛在價值。

美國地質調查局2016年曾發布過一份統計數據,全球已探明的鍺保有儲量僅為8600 金屬噸,主要分佈在美國、中國和俄羅斯。其中美國占全球的45%,其次是中國,佔全球鍺儲量的41%。中國鍺的產出主要來源於褐煤礦,開採便利,因此在全球鍺產量中位居前列,近十年來累計供應全球68.5%的鍺。而美國雖然是全球最大的鍺資源儲量國,但自1984 年以來,就將鍺作為國防儲備資源進行保護,尤其是近幾年已基本不再進行鍺的開採。



專家:對兩種金屬相關物項實施出口管制,或是一種對等反制

中國現代國際關係研究院世界經濟研究所研究員陳鳳英在接受記者採訪時表示,關鍵礦產資源因為扼守著戰略性新興產業發展的咽喉,因而在復雜的地緣政治環境下,成為大國博弈的一塊新戰場。

一位匿名業內人士告訴記者,歐美日等西方發達國家近年來紛紛制定戰略,不斷發布並完善戰略性礦產資源目錄,以維護本國在尖端高科技領域的戰略安全。中國與美歐之間對關鍵礦產的競爭關係到產業發展和大國競爭,已不可避免。


鍺生產鏈條示意圖(圖片來自東方財富證券)


在全球範圍內,美國拜登政府炮製拉攏盟友合夥打壓中國的一貫政策,通過簽訂“能源資源治理倡議”“礦產安全夥伴關係”(MSP)等籌劃供應鍊和產業鏈聯盟,構建“小院高牆”,企圖與中國脫鉤斷鍊,並阻滯全球化進程。

眼下,在關鍵金屬下游的半導體產業上,美國對中國的打壓正愈演愈烈,美國不斷拉攏脅迫盟友組成共同戰線。日本在5月底宣布對23種半導體設備和材料進行出口限制,7月23日起正式實行。荷蘭作為全球最大的光刻機生產國6月30日宣布,進一步收緊光刻機出口政策,高端DUV光刻機9月1日起將限制向中國出口。

陳鳳英在接受記者採訪時表示,國際上很多稀有的關鍵金屬都是由中國向外供應的,那麼為什麼中國供應給一些西方國家,製成芯片反過來卡中國的脖子呢?陳鳳英認為,7月3日晚,兩部門公告對兩種金屬相關物項實施出口管制,或是一種對等反制,也是維護國家安全和利益的一種做法。



對兩種金屬相關物項實施出口管制有法律依據

《中華人民共和國出口管制法》第十條規定,根據維護國家安全和利益、履行防擴散等國際義務的需要,經國務院批准,或者經國務院、中央軍事委員會批准,國家出口管制管理部門會同有關部門可以禁止相關管制物項的出口,或者禁止相關管制物項向特定目的國家和地區、特定組織和個人出口。第十三條規定,國家出口管制管理部門綜合考慮相關因素,對出口經營者出口管制物項的申請進行審查,作出准予或者不予許可的決定,國家安全和利益被列在了第一條。《中華人民共和國對外貿易法》第十六條規定的可以限製或者禁止有關貨物、技術出口的第一個原因就是維護國家安全。第十九條規定,對限制進口或者出口的貨物,實行配額、許可證等方式管理。

上述業內人士告訴記者,7月3日晚間對兩種金屬相關物項的出口管制是依據了出口管制法,而出口管制法的核心要義就是維護國家安全。因此中國對兩種金屬相關物項實施出口管制是有法律依據的。該人士認為,根據兩部門的公告,出口者需要向商務部說明最終用戶和最終用途證明,以及進口商和最終用戶情況介紹。如果涉及到軍事用途或者應用於危害到中國國家安全和利益的場合,那麼相關部門有權力對出口做出不予許可的決定,從而實現對國家安全和利益的維護。

陳鳳英表示,近幾年來,美國為打壓中國高科技,在全球拉攏盟友,構建小院高牆,進行脫鉤斷鍊。尤其是日本和荷蘭在美國的脅迫下,先後收緊了對中國的半導體的出口管制。現在美國又在醞釀收緊AI芯片的出口,在這種欺人太甚的情況下,中國兩部門的出口管制也算是一種對等反制方面的安排。另外,陳鳳英認為,資源是有限的,開採資源也意味著較大的環境成本,通過出口管制實現對有限資源的保護,也是維護國家安全與利益的一種體現。(行業報告研究院/環球網)