【環(huán)球時(shí)報(bào)特約記者 晨陽(yáng)】編者的話(huà):中國(guó)商務(wù)部3日發(fā)布公告,宣布禁止兩用物項(xiàng)對(duì)美國(guó)軍事用戶(hù)或軍事用途出口;原則上不予許可鎵、鍺、銻、超硬材料相關(guān)兩用物項(xiàng)對(duì)美國(guó)出口;對(duì)石墨兩用物項(xiàng)對(duì)美國(guó)出口,實(shí)施更嚴(yán)格的最終用戶(hù)和最終用途審查。該公告同時(shí)強(qiáng)調(diào),任何國(guó)家和地區(qū)的組織和個(gè)人,違反上述規(guī)定,將原產(chǎn)于中華人民共和國(guó)的相關(guān)兩用物項(xiàng)轉(zhuǎn)移或提供給美國(guó)的組織和個(gè)人,將依法追究法律責(zé)任。這被外界視為中國(guó)針對(duì)美國(guó)濫用對(duì)華半導(dǎo)體出口管制措施的反制?!董h(huán)球時(shí)報(bào)》注意到,中國(guó)商務(wù)部公告主要針對(duì)的是相關(guān)材料的軍事用途,那么它們都可以用在哪些武器上?對(duì)美國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和美軍影響有多大呢?
鎵:“半導(dǎo)體工業(yè)新糧食”
香港《南華早報(bào)》4日稱(chēng),根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù),中國(guó)的鎵儲(chǔ)量占全球70%以上,2023年中國(guó)生產(chǎn)了全球98%的鎵。相關(guān)資料顯示,全球鎵資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量超過(guò)100萬(wàn)噸,絕大部分伴生在鋁土礦床中。但美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2020年報(bào)告中提到,鋁土礦和鋅資源中只有不到10%的鎵具有潛在可采性。目前鎵主要來(lái)自氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程的副產(chǎn)品。
對(duì)于鎵資源的戰(zhàn)略地位,全球早有共識(shí),美國(guó)的《關(guān)鍵礦產(chǎn)戰(zhàn)略》報(bào)告、歐洲委員會(huì)的《歐盟關(guān)鍵礦產(chǎn)原材料》報(bào)告、日本的《稀有金屬保障戰(zhàn)略》報(bào)告、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的《未來(lái)持續(xù)技術(shù)用關(guān)鍵金屬及其循環(huán)回收潛力》報(bào)告均將鎵作為戰(zhàn)略性或關(guān)鍵性礦產(chǎn)資源。2011年,我國(guó)也將鎵列為戰(zhàn)略?xún)?chǔ)量金屬之一。2023年7月,中國(guó)商務(wù)部和海關(guān)總署發(fā)布公告,對(duì)鎵和鍺兩種關(guān)鍵金屬實(shí)行出口管制。美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》4日稱(chēng),自1987年以來(lái),美國(guó)就再也沒(méi)有開(kāi)采過(guò)可用于半導(dǎo)體的鎵。報(bào)道提到,中國(guó)出臺(tái)相關(guān)管制措施后,美國(guó)更多地依賴(lài)從日本等其他國(guó)家購(gòu)買(mǎi)半加工材料,這些國(guó)家可以直接從中國(guó)購(gòu)買(mǎi)?!霸诿绹?guó)進(jìn)口的鎵中,日本占26%,中國(guó)占21%,德國(guó)占19%?!?/p>
鎵早在第二次世界大戰(zhàn)期間就被認(rèn)為是一種戰(zhàn)略性和關(guān)鍵金屬,早期原子彈為解決钚彈的加工難題,就添加少量鎵以形成钚鎵合金作為解決方案。如今鎵依然在核反應(yīng)堆領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
鎵對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的意義尤其重大,它被稱(chēng)為“半導(dǎo)體工業(yè)新糧食”,主要用于復(fù)合半導(dǎo)體、集成電路、雷達(dá)、電視和手機(jī)屏幕、太陽(yáng)能電池板等領(lǐng)域。在軍事方面,砷化鎵和氮化鎵是先進(jìn)雷達(dá)不可或缺的核心材料。例如美國(guó)空軍F-22隱形戰(zhàn)斗機(jī)裝備的AN/APG-77有源相控陣?yán)走_(dá)、F-35隱形戰(zhàn)斗機(jī)搭載的AN/APG-81有源相控陣?yán)走_(dá),都采用第二代砷化鎵電子元器件。相比之下,氮化鎵材料具有更高的功率密度和頻率特性,使用氮化鎵技術(shù)的相控陣?yán)走_(dá)具備更高的功率輸出和更寬的工作頻率范圍,可以在體積和重量基本不變的情況下大幅提升探測(cè)距離和提供更精確的目標(biāo)鎖定能力。目前美國(guó)空軍正計(jì)劃為F-35配備采用第三代氮化鎵技術(shù)的AN/APG-85有源相控陣?yán)走_(dá)?;谕瑯拥睦碛桑?hào)稱(chēng)可以發(fā)現(xiàn)隱形戰(zhàn)斗機(jī)的美軍E-2D和E-7預(yù)警機(jī),或是美國(guó)海軍主力驅(qū)逐艦,它們配備的先進(jìn)雷達(dá)也都離不開(kāi)鎵。

相比于其他稀有金屬,美國(guó)擁有全球最多的鍺儲(chǔ)備,占全球的45%,略高于中國(guó)(41%)。與鎵的儲(chǔ)藏情況類(lèi)似,鍺也沒(méi)有單獨(dú)的富礦可供開(kāi)采,而是以伴生礦的形式分布在含硫化物的鉛、鋅、銅礦以及特定的煤礦中。美國(guó)的鍺資源雖然豐富,但主要以鉛鋅伴生礦為主,這也意味著美國(guó)需要大量生產(chǎn)鉛鋅,才能從中提煉出極少量的鍺,而中國(guó)鍺資源主要來(lái)源于褐煤礦,開(kāi)采相對(duì)便利。此外,美國(guó)從1984年以來(lái),就將鍺作為國(guó)防儲(chǔ)備資源進(jìn)行保護(hù)。
美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)今年3月的一份報(bào)告顯示,2018年至2021年,中國(guó)占美國(guó)鍺進(jìn)口量的54%。2023年中國(guó)生產(chǎn)了全球60%的鍺,但在中方去年8月開(kāi)始正式實(shí)施出口管制后,中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至今年10月,中國(guó)沒(méi)有向美國(guó)付運(yùn)任何鍛造和未鍛造的鍺或鎵。
倫敦帝國(guó)理工學(xué)院商學(xué)院的加爾格對(duì)《南華早報(bào)》表示,鍺是國(guó)防應(yīng)用中光纖和紅外光學(xué)的關(guān)鍵材料。例如鍺玻璃在紅外成像儀工作的2-13微米波段具有高透光性和色差小的特性,是制作高性能紅外成像系統(tǒng)中光學(xué)鏡頭和光學(xué)窗口的理想材料。無(wú)論是單兵紅外偵察儀,還是先進(jìn)紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈使用的焦平面紅外成像制導(dǎo)裝置,或者是太空中的天基紅外預(yù)警衛(wèi)星,都離不開(kāi)鍺。同時(shí),隨著全球通信行業(yè)的高速發(fā)展,無(wú)論是軍用還是民用領(lǐng)域都已經(jīng)離不開(kāi)光纖,而高純度四氯化鍺正是制作光纖預(yù)制棒的重要原材料。
此外,鍺基太陽(yáng)能電池具有空間抗輻射、耐高溫、高光電轉(zhuǎn)換效率等特點(diǎn),正在取代傳統(tǒng)的晶體硅太陽(yáng)能電池。目前蓬勃發(fā)展的新一代低軌衛(wèi)星星座普遍采用基于鍺襯底的高性能砷化鎵太陽(yáng)能電池,極大推動(dòng)了全球?qū)τ阪N資源的需求。
銻:軍用領(lǐng)域的萬(wàn)能添加劑
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù),2023年全球銻礦儲(chǔ)量約為217萬(wàn)噸,集中在中國(guó)、俄羅斯、玻利維亞、吉爾吉斯斯坦、澳大利亞、緬甸等國(guó)。美國(guó)境內(nèi)沒(méi)有銻礦資源,主要盟友中也僅有澳大利亞有少量?jī)?chǔ)備。美國(guó)《防務(wù)新聞》2022年提到,美國(guó)眾議院軍事委員會(huì)的相關(guān)報(bào)告顯示,中國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)是“最大的銻礦開(kāi)采和精煉國(guó),也是美國(guó)的主要進(jìn)口來(lái)源。根據(jù)美國(guó)國(guó)防戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備的銻資源儲(chǔ)備,一旦被切斷相關(guān)供應(yīng),美國(guó)最快在2025年就將出現(xiàn)短缺?!?/p>
報(bào)道稱(chēng),銻對(duì)國(guó)防工業(yè)供應(yīng)鏈至關(guān)重要,銻和銻化合物目前被廣泛應(yīng)用于彈藥生產(chǎn)、紅外制導(dǎo)、核武器、火箭阻燃劑等領(lǐng)域,例如三硫化銻是生產(chǎn)子彈底火的重要組成成分;銻化合物具有高耐熱、低電阻的優(yōu)良特性,常被用來(lái)制造激光制導(dǎo)炸彈以及各型導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭,其中銻化銦是紅外導(dǎo)彈中電子元器件的核心材質(zhì),是用于制作波長(zhǎng)為3-5微米的紅外探測(cè)器的重要材料;銻作為高能阻燃劑,經(jīng)常被用于現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)以及遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈的發(fā)動(dòng)機(jī),使發(fā)動(dòng)機(jī)能承受更高的燃燒溫度從而得到更大的推力;加入少量的銻還能夠增加金屬的硬度和強(qiáng)度,用于槍管和炮管的制造等,可以很好地避免槍管炮管發(fā)熱膨脹造成的精度下降。
超硬材料:“工業(yè)牙齒”
中國(guó)商務(wù)部在公告中沒(méi)有明確點(diǎn)名超硬材料的具體定義。美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》稱(chēng),“中國(guó)對(duì)超硬礦物出口的禁令可能會(huì)引起美國(guó)國(guó)家安全界的特別不滿(mǎn)”。正計(jì)劃在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州開(kāi)采鎢礦的一家英國(guó)公司首席執(zhí)行官奧利弗·弗里森表示,這一禁令似乎是針對(duì)中國(guó)的鎢礦出口,鎢對(duì)于制造穿甲子彈和炮彈至關(guān)重要。他說(shuō),在內(nèi)華達(dá)州新開(kāi)一座鎢礦需要近三年的時(shí)間。
據(jù)介紹,鎢作為一種戰(zhàn)略金屬,也被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”。由于硬度大熔點(diǎn)高,鎢金屬被廣泛用于各種軍事裝備,包括坦克、導(dǎo)彈、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和穿甲彈等,堪稱(chēng)“戰(zhàn)爭(zhēng)金屬之王”。美國(guó)媒體稱(chēng),中國(guó)是鎢的生產(chǎn)大國(guó),掌控了全球供應(yīng)鏈的80%以上。美國(guó)消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道(CNBC)引述美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的最新年度報(bào)告指出,美國(guó)自2015年起已經(jīng)沒(méi)有商業(yè)開(kāi)發(fā)鎢礦的活動(dòng)。今年8月,美國(guó)政府的研究人員考察了位于韓國(guó)首都首爾東南187公里處的桑東鎢礦,試圖繞開(kāi)中國(guó)尋求強(qiáng)化美國(guó)的鎢供應(yīng)鏈。
除了鎢礦之外,美國(guó)媒體猜測(cè)超硬材料也可能包括人造金剛石等超硬材料。除了工業(yè)上的廣泛應(yīng)用外,金剛石有著帶隙寬、熱導(dǎo)率高、擊穿場(chǎng)強(qiáng)高、載流子遷移率高、耐高溫、抗酸堿、抗腐蝕、抗輻照等優(yōu)越性能,使其在高功率、高頻、高溫領(lǐng)域等方面發(fā)揮重要作用,例如金剛石超高的熱導(dǎo)率和絕緣性成為衛(wèi)星熱沉材料、雷達(dá)功率組件散熱中的新秀;金剛石擁有從紫外波段到遠(yuǎn)紅外波段乃至微波的超寬透過(guò)波段,因而成為高功率激光、微波裝備及大通量光源的理想窗口材料。金剛石膜也具有極高的抗激光損傷閾值,將其沉積在各種紅外窗口材料表面,可作為光電對(duì)抗的防護(hù)材料,能在很大程度上提高軍事光學(xué)設(shè)備的抗激光干擾能力。
石墨材料:耐高溫部件的關(guān)鍵材料
與“原則上不予許可鎵、鍺、銻、超硬材料相關(guān)兩用物項(xiàng)對(duì)美國(guó)出口”不同,中國(guó)商務(wù)部對(duì)于石墨兩用物項(xiàng)對(duì)美國(guó)出口的要求是“實(shí)施更嚴(yán)格的最終用戶(hù)和最終用途審查”。
目前石墨在冶金、航空航天、軍事和新能源領(lǐng)域有廣泛用途。例如在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,中國(guó)提供了全球97%的石墨電極。而在軍事領(lǐng)域,石墨能夠承受非常高的溫度,具有熔點(diǎn)高、重量輕,易于加工、耐腐蝕的特性,因此在導(dǎo)彈和高超音速飛行器領(lǐng)域,高純度、高強(qiáng)度、高密度的石墨被用于彈道導(dǎo)彈的鼻錐、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管內(nèi)襯和扼流圈等需要耐受數(shù)千度高溫的重要部位。此外石墨也可用于核反應(yīng)堆作為中子減速劑和中子反射體,它的耐高溫、純度高特性是核反應(yīng)堆中極為重要的原材料。
海牙戰(zhàn)略研究中心去年的一份報(bào)告稱(chēng),天然石墨和鋁是軍事應(yīng)用中最常用的材料。由于供應(yīng)商集中及與供應(yīng)國(guó)相關(guān)的不穩(wěn)定性,面臨相當(dāng)大的供應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)。在列出的40種關(guān)鍵材料的臨界程度中,天然石墨被評(píng)為“非常高風(fēng)險(xiǎn)”。報(bào)告指出:美國(guó)國(guó)防部門(mén)面臨的風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)地緣政治競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的嚴(yán)重依賴(lài),這將直接阻礙其關(guān)鍵防御系統(tǒng)和設(shè)備的制造。
編輯:李鈺華
責(zé)任編輯:余鳳
編審:喻佳
0