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中国镓和锗的武器化:利用瓶颈的陷阱

远望智库开源情报中心 忆竹 编译

(资料图)

法国国际关系研究所亚洲研究中心7月27日发布《中国的镓和锗武器化：利用瓶颈的陷阱》的报告，内容如下：

中国最近宣布的原材料出口管制凸显了武器化相互依赖的重要陷阱，并表明并非所有的瓶颈都是平等的。

一、背景

中国商务部7月3日宣布，从8月起，将限制镓和锗原料以及这两种金属衍生产品的出口。中国主导着这两种元素的全球供应，这两种元素在电动汽车的半导体生产、5G电信基础设施、可再生能源技术以及其他重要用途（如LED照明、光纤电缆或各种空间和军事应用）中非常重要。时至今日，它们是实现向数字、碳中和未来双重转型的关键原材料。

这些措施将在美国采取重大战略转变以阻碍中国在军民两用领域的技术发展的九个月后出台，美国公布了对最先进的一系列半导体以及生产这些半导体所需的装备和技术的严厉出口管制。中国对美国在高科技领域不断加大的压力的直接反应一直很慢，它决定发出愿意利用其原材料优势的信号是具有潜在深远影响的重要一步。

但中国政府尚未确定的措施，突显了在复杂的经济相互依赖背景下利用依赖的两个重要特征。首先，从一个经济体宣布愿意将其优势武器化的那一刻起，其地位的优势就开始削弱，因为随着时间的推移，其他经济体都在寻求降低其脆弱性。其次，相互脆弱性是当今全球网络化经济的核心特征。事实上，镓和锗的大规模武器化不仅会伤害其瞄准的目标并迫使他们开发替代供应，还会极大地、甚至不成比例地损害中国自身的工业利益。

二、中国构建的资源优势与多元化竞赛

中国目前提供了全球95%以上的镓原料和60%的精炼锗，这使其在扰乱下游供应链方面处于有利地位。尽管如此，这些金属的地理集中性并没有使其成为有利于中国的自然垄断。这两种元素在自然界中的含量都很低，它们实际上只能与相关的贱金属和矿物（如锌、铝土矿或煤）一起生产。这些基础资源在全球分布相当广泛。回收也是一个重要因素，特别是在锗的情况下。与此同时，在许多情况下，中国在这方面的资源优势更多地是市场动态和政策举措更广泛的结果，近几十年来，美国和欧洲等后工业经济体的采矿和重工业空心化，以及它们在中国的本地化。

因此，中国的关键原材料开采和加工并不总是高度集中的，该国的地位也不是不可动摇的。例如，德国下萨克森州直到2016年还在生产粗镓，作为铝生产的副产品。直到2013年，匈牙利还生产粗镓。在2018年之前，提取的原材料可以被运往英国进行高质量的提纯。虽然这些工艺后来被打乱了，但德国历史悠久的生产商氧化铝厂表示，它在2021年就打算重新开始镓生产，而法国正在投资镓加工和制造氮化镓（GaN）的能力，氮化镓是许多半导体的关键化学成分。希腊的VALORE项目也于2022年开始了从Mytilineos集团的铝加工业务中提取镓（以及钒）的过程。

就锗而言，虽然中国是世界上最大的生产国，但全球产量统计数据却被掩盖了，因为美国虽然在阿拉斯加、田纳西和华盛顿等州有重要的锗开采活动，但却隐瞒其产量数据。事实上，美国以金属、废料和晶片的形式维持着约8.8万千克锗的战略储备（2022年全球精炼厂锗产量估计为14万千克）。与此同时，加拿大已证明是当今重要的锗加工国，芬兰在2015年前也有大量的锗加工。

回收在供应中也起着重要的作用。根据美国地质调查局（USGS）的数据，这一比例约占全球供应量的30%。例如，比利时的Umicore现在是回收电子垃圾的重要供应商。最后，这种金属极小的市场规模导致潜在资源的勘探数量有限，例如从某些类型的燃煤发电和重工业产生的煤灰中勘探，这可以进一步探索。所有这些都表明，中国的立场并非不可动摇。

更广泛的政策框架，如欧盟3月份发布的《关键原材料法案》,或法国的《2030年工业战略》,其中包括高达20亿欧元的关键原材料投资基金，都旨在促进欧洲的生产，同时在国外有更广泛的合作伙伴参与。但从中国以外实现供应多元化无疑将需要时间，因为确定矿产资源、获得融资、清理关闭的基础设施、调动适当的专业知识和人力资本、获得生产许可以及确保下游市场并不像扳动开关那么容易。一些行业专家估计，如果一切顺利，欧盟仍需要5年甚至10年或更长时间才能重新开始生产。

最终，这些努力需要的不仅仅是有针对性地专注于生产一些不知名的金属，还必须专注于建设和维持铝和锌等大型基础产业的产业竞争力，以及培育下游产业生态系统以确保需求并增强供应链其他地方的弹性。过度冗余、生产过剩和资源浪费等负面外部因素也是一个重要的考虑因素，特别是在双重转型对资源的需求不断增长已经有可能使地球自然资源负担过重的时候。

三、原材料瓶颈：中国的双输命题

尽管打造更具弹性和可持续性的供应链需要数年的时间，但一个更直接的障碍可能会缩小中国政府预期措施的范围：中国严重依赖关键下游技术的外国供应商。在这里，功率半导体的案例是尖锐的。

功率半导体是发电技术（包括太阳能光伏和风力涡轮机）、电信基础设施、插电式混合动力和全电动汽车以及其他军事、航空航天和工业用途的一系列产品的重要组成部分。当镓与砷结合生成砷化镓(气体)或特别是与氮结合生成氮化镓(GaN)时，它是一种关键的添加剂，可以提高能效、改善热管理并减小产品尺寸。

虽然中国生产商主导了全球镓供应，但中国企业如今在生产功率半导体方面没有竞争力。事实上，英飞凌、德州仪器(TI)、意法半导体（STM）、恩智浦（NXP）和安森美半导体（ON Semiconductor）等少数美国和欧洲公司占据了这一特定领域约70%的份额，三菱和罗姆（Rohm）等日本生产商也在价值410亿美元的市场中拥有巨大的产能。值得注意的是，功率半导体不受美国2022年10月7日实施的范式转变出口管制的影响，该管制针对的是用于超级计算和人工智能应用的高级逻辑和存储芯片。这意味着中国企业仍然能够在全球市场上获得它们，而且还能与外国企业合作，并在中国建设产能。最终，与逻辑或存储芯片相比，功率半导体的技术壁垒要小得多，因为减小的尺寸不是性能和实用性的主要因素。

对中国来说，这意味着克服对外国供应商的依赖是可能的。一些中国公司，如三安光电、SICC和天蓝半导体，已经与STM和英飞凌等领先公司签署了合资协议，而中国汽车制造商也在寻求生产自己的芯片。然而，在中国建设产能和提高中国企业的竞争力需要时间。行业专家估计，中国公司可能还需要5~10年的时间才能打入功率半导体市场。

这种复杂的相互依存关系最终让中国极易受到供应中断的影响，尤其是中国自己造成的供应中断。电动汽车是中国可能损失最大的一个领域。事实上，中国汽车制造商正处于在全球电动汽车市场取得重大突破的边缘，他们寻求在世界舞台上展示其卓越的技术并建立品牌，一个主要的供应链中断将阻碍他们的生产，并破坏消费者对中国制造商的信任。太阳能光伏、风能和5G通信也是中国公司的强项，但将受到与镓相关的全球供应链大范围中断的不利影响。因此，中国的任何措施都可能具有很强的针对性，比如针对国防领域的特定公司或具有象征价值的公司。

四、博弈信号？——更广泛地利用关键原材料

鉴于中国自身的脆弱性，为什么北京会特别选择激活这个瓶颈？8月1日开始实施的出口管制可能更像是一个政治信号，而不是战略资源的功能杠杆——尽管北京方面可能仍会选择高估自己的实力。在这方面，中国7月3日宣布的时机很重要。是紧随着荷兰宣布将于9月生效的半导体设备出口管制之后发布的，欧洲无疑是一个目标受众。但这一信息更有可能是针对大西洋的另一边。北京方面是在美国财政部长珍妮特·耶伦高调访华前夕宣布这一消息的，与此同时，华盛顿方面正在更广泛地推动在外交上与中国重新接触。与此同时，美国政府也在考虑采取进一步措施限制中国获取技术，例如禁止访问美国的云服务器，并审查美国对中国高科技领域的投资，如量子技术。

中国宣布对镓和锗采取措施是对华盛顿的一次警告，也是要求华盛顿考虑进一步限制高科技领域交流的螺旋效应。这些措施本身的影响可能会适得其反，但除此之外，声明可能意味着北京愿意玩升级游戏，并从关键的原材料开始，将自己的不对称优势武器化。

镓和锗最终处于中国半导体供应链中非常薄弱的一个环节，但中国在升级游戏中有更强的牌可以打，例如稀土元素和钕铁硼永磁体，或者电池材料和供应链，在这些领域，中国公司掌握了供应链的更大部分。

对上述分析的一个草率结论是，中国的声明应该被视为弄巧成拙，因此可以忽略不计。相反，它应该被视为要求美国、欧洲和其他国家澄清去风险战略的目标和轮廓，G7现在已经认可该战略为指导原则，中国将其解读为推进更广泛遏制战略的含蓄尝试。

我们现在似乎正处于与中国紧张局势升级的危险边缘。随着北京和华盛顿努力增强自己的适应能力，他们在武器化优势方面的损失就越小。欧洲可能无法阻止这一趋势。

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