前言:
当全球目光都聚焦在EUV光刻机、2nm先进制程这些半导体产业链最耀眼的环节时,一场没有硝烟的战争正在上游悄然打响。
那些藏在芯片内部、看似不起眼的金属元素,正成为决定全球科技格局的关键变量。
作者 | 方文三
图片来源 | 网络
被低估的“芯片骨架”:金属掌控全球科技命脉
在半导体产业不可或缺的众多金属中,镓、锗、铟、锑四种稀散金属的战略价值最为突出。
它们就像芯片的“骨架”和“血液”,支撑着从AI算力到国防安全的整个现代科技体系。
①镓被称为“第三代半导体的灵魂”,它的熔点只有29.8℃,常温下放在手心就能融化,沸点却高达2403℃,液温区间极宽。
这种独特的物理特性,使它成为氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)的核心原料。
没有镓,全球AI服务器供电芯片、5G射频芯片、新能源汽车电控系统、800G/1.6T高速光模块都将陷入停滞。
②锗是“国防安全的视觉核心”,它在中波红外波段具有优异的透过率,是导弹制导系统、红外热像仪、夜视设备的核心光学元件。
美国虽然拥有全球45%的锗储量,但自1984年起就将其列为国防储备资源,基本停止了本土开采,转而高度依赖中国进口。
③铟是“显示与光伏的血液”,全球70%的铟用于生产ITO靶材,这是平板显示、触控面板不可或缺的透明导电材料。
随着HJT异质结太阳能电池和AI光模块的快速发展,铟的需求正在爆发式增长。
铟的地壳丰度仅为黄金的1/190,且无独立可开采矿床,全球可经济开采年限不足10年。
④锑是“最重要的战争金属之一”,它的“硬化效应”使铅锑合金成为弹药制造的核心材料。
其化合物是高效阻燃剂,广泛应用于军事装备和民用建筑,同时也是半导体制造中的重要掺杂剂。
这些金属有一个共同特点:它们几乎都是伴生品,没有独立的规模化工业矿床。
镓95%来自铝土矿冶炼氧化铝的副产,锗主要来自铅锌矿和煤炭的副产,铟95%来自铅锌冶炼的副产。
这种天生的稀散属性,决定了它们的供给逻辑与普通金属完全不同,产能不由自身价格决定,完全取决于主金属的冶炼开工率和回收工艺。
垄断是怎样炼成的:资源优势+产业体系
美国地质调查局2025年最新数据显示,中国在44种被西方列为关键矿产的资源中,占据了30种的领先生产国地位。
其中,镓产量占全球98%,锗产量占68%,铟产量占72%,锑冶炼占71%,石墨产量占77%。
很多人认为,中国在这些金属上的优势只是因为“家里有矿”,这种看法过于简单。
中国的统治力建立在资源禀赋、工业基础、技术积累和企业战略四个维度的综合优势之上,是全球任何国家都难以在短期内复制的。
庞大的主金属冶炼产能是基础,要提取1吨金属镓,需要处理约20万吨铝土矿,生产约2万吨氧化铝。放眼全球,只有中国拥有如此庞大的氧化铝产能。
2024年中国氧化铝产量约为8400万吨,占全球总产量的60%。
中铝集团和中国宏桥集团两家企业的氧化铝年产量都接近2000万吨,这是其他任何国家都无法比拟的规模优势。
这就是镓最容易被低估的地方,它是一套依附于铝工业体系的资源回收能力。
对于其他国家来说,单独建设镓产线可能缺乏经济性;对中国大型氧化铝企业而言,提镓可以嵌入原有生产流程,变成资源综合利用的一部分。
这种“顺带长出来”的副产品能力,形成了天然的竞争壁垒。
同样,中国是全球最大的铅锌生产国和消费国,2024年铅锌产量占全球的40%以上,为铟和锗的回收提供了充足的原料来源。
中国还是全球最大的煤炭生产国,部分高锗含量的褐煤成为锗的重要补充来源。
如今,中国已经成为全球唯一拥有从资源冶炼到6N/7N超高纯提纯完整量产能力的国家,还在不断降低生产成本,产品质量达到国际领先水平。
美国曾试图重启本土镓生产,但经过评估发现,建设一座年产10吨的镓提炼厂,需要投资超过10亿美元,建设周期至少5年,而且生产成本是中国的3倍以上。
欧盟也推出了《关键原材料法案》,计划到2030年将本土关键原材料的产量提高到全球的15%,但业内普遍认为这一目标难以实现。
浮出水面的中国力量:谁在掌控全球半导体的“粮食”
在这场全球资源争夺战中,一批默默耕耘的中国企业筑起了坚实的壁垒,它们没有光刻机那样的明星光环,却掌握着全球半导体产业的“命门”。
①镓产业:镓产业的代表公司,关键要看氧化铝底盘。
中国铝业是全球最大的氧化铝生产商,也是全球最大的金属镓生产商。
依托庞大的氧化铝产能和成熟的回收工艺,中铝集团的高纯镓量产能力位居行业第一。
2024年,中国铝业冶金级氧化铝产量1687万吨,精细氧化铝产量431万吨,这样的大工业体量,为金属镓业务提供了非常稳定的原料和流程基础。
东方希望是另一个重量级玩家,在河南三门峡的渑池县,东方希望旗下布局了一家年产100吨金属镓的回收装置,仅此一个厂,产能就抵得上全球产量的近五分之一。
2026年2月,东方希望又投资23.5亿元启动提质增效一体化项目,包含年产20吨高纯镓及氧化镓粉末制备等子项目,标志着镓正在从铝工业副产品向镓基新材料延伸。
此外,焦作万方是国内第二大粗镓产能主体,南山铝业、云铝股份等铝业巨头也都配套了镓回收产能。
在高纯镓提纯和半导体应用领域,有研新材是国内绝对龙头,拥有6N/7N超高纯镓的稳定量产技术。
②锗产业:云南锗业与驰宏锌锗双雄并立,云南锗业是国内半导体级锗单晶绝对龙头,拥有完整的锗产业链;驰宏锌锗是全国最大的原生锗生产企业,拥有已探明锗资源量超600吨。
③铟产业:株冶集团与锡业股份领跑,株冶集团是国内高纯铟龙头,产品质量达到国际领先水平;锡业股份是全球锡行业绝对龙头,同时也是重要的铟生产商。
④锑产业:湖南黄金与华钰矿业主导,湖南黄金是国内最大的锑生产商,拥有丰富的锑矿资源和先进的冶炼技术;华钰矿业在西藏拥有大型锑矿资源。
而在整个稀散金属行业,最具代表性的隐形冠军当属广东先导科技集团,其硒、碲、铟、铋产量全球第一,镓、锗产量位居前列。
在广东清远建成了全球最大的砷化镓工厂,拥有近千台晶体生长炉。
中国材料领域70余项卡脖子技术难题中,有13项已被先导科技集团攻克并实现产业化。
博弈与未来:资源优势如何转化为产业优势
2023年中国商务部和海关总署发布公告,对镓、锗相关物项实施出口管制,这一举措在全球半导体产业引发震动。
欧美日韩等国紧急排查战略储备,重启本土产能建设,在全球范围内寻找替代来源。
一年多过去了,西方的替代计划进展缓慢,美国本土镓产能依然为零,欧盟的产能建设还处于规划阶段。
全球半导体产业对中国关键金属的依赖程度,不仅没有降低,反而在AI算力爆发的背景下进一步加深。
2025-2026年,6N及以上半导体级超高纯镓的价格同比暴涨3倍,依旧一货难求。
出口管制不是目的而是手段,中国实施关键金属出口管制,一方面是为了维护国家安全和利益,防止战略资源被滥用。
另一方面也是为了推动国内产业升级,将资源优势转化为技术优势和产业优势。
随着国内企业在高纯提纯、化合物半导体、靶材制造等领域的技术突破,中国正在逐步向产业链高端迈进。
先导科技集团已经从单纯的金属生产商,发展成为全球领先的材料科技公司;云南锗业、有研新材等企业也在向半导体衬底、外延片等高附加值领域延伸。
结尾:
半导体的竞争,不只发生在纳米尺度,也发生在矿物、母液、化工、冶炼和供应链规则之中。
镓这张牌已经露出牌面,能不能把这张原料牌,打成一张产业牌将成为未来的看点。
随着AI、新能源、量子计算等新兴技术的快速发展,关键金属的战略价值将进一步凸显。
部分资料参考:中国有色金属工业协会:《2025年中国稀散金属行业发展报告》,财新网:《中国关键金属的博弈优势》,36氪:《这位中国老板,掌控全球半导体关键金属,却鲜为人知》,东方财富网:《镓全产业链拆解:三代半导体灵魂 中国垄断全球98%产量》,央视网:《中国钨碲等出口管制背后:关键矿产成博弈新"战场"》










