今日“镓禁”后，美国也只能“捡捡垃圾”

7月3日，中国商务部、海关总署发布公告，对镓、锗相关物项实施出口管制。而8月1日，也就是今天，便是该管制措施实施的日期，其中最为重要的镓管制，到底有什么用？为什么说“镓禁”后，美国要沦落到“捡垃圾”。今天OFweek维科网·电子工程便和大家从头聊聊。

由于一一解释，篇幅过长，本文将从以下方面向大家逐步介绍：

什么是镓？

镓有什么用？

全世界的镓都在哪？

美国自己不能生产镓吗？

美国有别的办法获得镓吗？

这点“镓”禁，真的打得“疼”吗？

什么是镓？

随着半导体行业的发展，第三代半导体“氮化镓GaN”和“碳化硅Sic”已经被我国纳入了十四五规划中，大家对“氮化镓”也许已经耳熟能详，那么氮化镓中的镓，又是什么东西？

镓（Gallium）是一种化学元素，其原子序数为31，化学符号为Ga。它是一种具有银白色外观的金属，并具有相对较低的熔点，为29．76摄氏度（85．57华氏度）。

镓其实一开始并不是被发现的，只是被预测出来的一种元素，因为它并没有独立矿藏，常混合于铝和锌的矿石中，也可在某些硫化矿物中找到。

根据自然资源部披露，稀土金属、稀有金属和稀散元素统称为“三稀”矿产。其中，镓、锗均属于稀散元素。

其中，镓的一系列化合物被广泛应用于无线通信、化学工业、医疗设备、太阳能电池和航空航天等高科技领域，因此镓被称为“半导体工业的新粮食”“电子工业的脊梁”。

随着电子信息产业的蓬勃发展及其战略地位进一步凸显，镓已然成为一种新兴的战略性矿产资源。

镓有什么用？

镓具有良好的导电性和热导性，并且可以与许多其他金属形成合金。此外，镓还具有一些特殊的物理和化学特性，例如，它的熔点非常低，可以在手掌上熔化。这也导致镓在半导体和电子行业中有广泛的应用。

在芯片行业中，镓被广泛应用于制造高速晶体管和光电器件。其中，镓化合物半导体材料如砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）和硒化镓（GaSe）等被用于制造高频、高速、高功率的微波器件、光电器件和太阳能电池等。此外，因为镓材料具有优异的光电转换性能，镓也被用于制造LED照明器件。

在军工行业中，镓也被广泛应用于制造高性能的电子设备和武器系统。例如，砷化镓被用于制造高功率的微波放大器和雷达系统，硒化镓被用于制造高性能的红外探测器和激光器件，而氮化镓则被用于制造高功率的蓝光激光器和高频电子器件等。此外，镓材料还被用于制造太阳能电池和高温超导体等，在军工领域镓同样有非常重要的作用。

除了以上应用，镓还具有优良的热传导性能，因此在散热材料中也有应用。总的来说，镓在半导体和电子行业中发挥着重要的作用，并且随着技术的进步和创新，其应用还在不断扩展和拓展。

全世界的镓都在哪？

镓，作为半导体材料的重中之重，中国的生产量却占据全世界的96％左右，全球其余200多个国家和地区的生产量总和也仅仅只有4％不到。2020年全世界生产镓327吨，中国生产317吨，占比96．9％，2021年，全世界生产的镓约有430吨，中国生产了约420吨，占比97．7％，从2017年开始，中国的镓生产占比便逐年增高。

然而从全球前二十大半导体企业来看，美国企业占比最高，包括了英特尔、高通、英伟达等共十家，足足占据了半壁江山，这些半导体“大胃王”吃的镓大部分都是从中国进口的。中国管制镓后，美国要到哪里寻找镓，哪怕是全球其余国家剩下那4％的镓全喂给美国，也难以满足它庞大的胃口。

美国自己不能生产镓吗？

答案是，不能。就像开始说的，因为镓，并没有像铜矿、金矿所谓的独立矿藏，其大多数情况是存在于铝矿当中，所以你要想生产镓，则必须先生产铝。

镓，藏身在炼铝形成的废料当中。所以你要想得到镓，则必须把炼铝形成的废料经过专门的工序进行二次提炼。

为什么美国自己不先炼铝再提炼镓？

因为，对于美国来说，炼铝实在是太难了。这并不是说炼铝的工艺很难，相反，炼铝的工艺其实相对较为简单。这里说的难，是难在炼铝的产业链当中。

而在这条炼铝的产业链当中，美国，却有诸多难言之隐。

什么难言之隐？打一个比方来说，在中国炼铝的产业链当中，有一家企业，最开始是想生产电解铝的，为了坚决电解铝的原料——氧化铝的供应，所以它不得已又投身于氧化铝的生产，你要想得到氧化铝，那你就得开采铝土矿，他们就得远渡重洋到达盛产铝土矿的国家地区进行开矿。

氧化铝生产工艺还需要氢氧化钠（烧碱），这家企业被迫进军了氯碱行业，进入氯碱行业后又产生了副产品氯气，氯气又能用来生产聚氯乙烯（PVC），就这样，这家企业的聚氯乙烯做到了全国前列，而这只是炼铝产业链当中副产品中的副产品中的副产品中的副产品．．．．．．

然而这只是其中一道坎。铝土矿提取溶解得到氧化铝后，还因为环保等相关要求，得需要火车拉到偏远地区进行电解得到电解铝，再把电解铝运回来。一个年产50万吨电解铝的工厂，每天要消耗3000吨氧化铝，大约每天需要50节60吨载重的火车车厢的运输。

生产电解铝还得需要大量的水和电力，这就还要要求水电充足且价格低廉。交通运输成本加上水电成本以及环保问题，这一切对于美国想通过生产铝来获得镓来说，便是他们难以跨越的第一道门槛，昂贵的生产成本。

而价格，便是阻碍他们自产镓的第二道天堑。中国生产了世界大约一半左右的电解铝，所以中国的电解铝价格非常便宜，其中铝生产链中像聚氯乙烯等副产品，在中国的价格也非常廉价，而且，中国有足够庞大的市场，来消耗这些产物。

如果美国狠心，也打算从铝产业链开始奋发图强，花费大力气开采铝土矿生产出了电解铝，提炼出了镓，但是这样做对于美国来说成本太高，这就会导致不仅镓的价格昂贵，其一系列副产品也将会因为水涨船高，价格居高不下，卖不出去。而美国，又怎么可能做这种花大力气但是不讨好的事呢。

美国不搭建一个生产铝的产业链，它就没有办法获得生产铝中的铝废料，没有铝废料，它就不能提炼铝废料当中的镓。如此而言，你就明白，为什么，美国不能自己生产铝来获得镓了。

中国“镓禁”后，美国不是要“走投无路”了？

确实，像开头所说，任何一个国家的芯片行业和军工行业都离不开镓和锗这两样半导体材料，美国也的确生产不出自己所需要的镓来，但是美国还有一种获得镓的办法，那就是我们先前提到的：“捡垃圾”。

镓的生产途径其实有两种，一种就是我们提到的，靠铝产业链的铝废料中提纯获得镓，这种镓也被称为原生镓。另外一种生产途径就是“捡垃圾”，当身上有镓的那些工业产品，比如芯片、军事产品，在过了使用期后或者质量问题需要变成“垃圾”扔了，我们再把它们“捡”回来，把它们身上的镓扒下来，这种方式生产的镓，被称为再生镓。

而通过“捡垃圾”生产出来的再生镓，生产量还很客观。2017－2020年，全世界原生镓产量平均约为每年351吨，其中中国产338吨，约占96％。而同期全世界通过“捡垃圾”的方式生产出来的再生镓，每年平均为228吨，中国占比约有20％左右，大概在45吨。

在全世界的原生镓和再生镓的总生产量当中，中国生产出来的镓占比66％，约379吨，但是自用就差不多需要280吨，供给到世界半导体市场的量为100吨不到。除中国外的全球其余国家，每年镓的生产量约为299吨，而这中国多出来的100吨，便相当于其余全球其他国家生产量的三分之一，而这也是我们“镓”管制的那一部分。

当然，这100吨“镓”管制我们也并非全部不出口，总会出口给一些跟我国外交友好的国家，所以，除去这一部分，我们的“镓”能拿捏美国及其盟友的，是少于100吨的。

也就是说，美国并非走投无路，他们还能通过“捡垃圾”回收镓的形式生产再生镓，来满足部分需要。

这点“镓”禁，真的打得“疼”吗？

当然，你别小看这不到100吨的镓，我们的镓大部分是靠成熟的铝产业链生产体系所供给的，而中国管制“镓”出口后，美国及其盟友只能加大“捡垃圾”力度来保证需求，而且还远远不够，此外这种“捡垃圾”生产出来的再生镓所需要的成本、人力和时间是远不如原生镓的。

就算美国想整合资源，通过盟友来实现原生镓的生产，那也并非一朝一夕，哪怕是通过一系列手段实现了原生镓的自给自足，那也会因为长期巨大的投入以及漫长的产业链导致镓价格上涨。而这一切，资本主义国家的企业是不能忍受的。

你说“镓”禁，这拳疼吗？自管制公告发布，各大美国半导体巨头已然坐不住，为什么？因为板子打在身上后，他们很清楚明白这到底有多疼？

据路透社7月17日消息，根据美国国务院与消息人士的说法，英特尔、高通和英伟达等美国芯片巨头高管17日与拜登政府官员会面讨论对华政策，英特尔、英伟达和高通CEO反对收紧芯片和半导体制造设备的对华出口管制，随后，美国半导体行业协会（SIA）发布声明，呼吁白宫避免进一步升级对华半导体出口限制措施。

也许你还心存疑惑？为什么这不足100吨的镓能把这些巨头吓得坐立不安？举个例子，就如同最近的演唱会门票，假如门票足够满足每个人进场欣赏偶像，你会发现，票价是“亲民的”“可爱的”。但是，现实却因为狼多肉少，千元票价惊变“十万天价”，而这就是市场供不应求后疯狂的后果。

犹记得那句老话：“打得一拳开，免得百拳来”。今天的管制只是告诉那些别有用心之人，面对压制我们并不是束手无策。

中国用了短短几十年便走完西方一两百年才能走完的路，经济总量占世界第三。而这一次的管制赢得更多的是时间，是中国企业在芯片国产化进程的时间，是给中科院攻克“卡脖子”技术的时间，而伴随着最近一个个国产化利好消息的传来，相信距离我们实现完全独立自主的那天，并不会太遥远了。