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芯片反擊戰(zhàn),關(guān)鍵原材料管制能否卡住美國脖子?

2023/07/07
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一架F22上,用了多少稀土?

從限制高端芯片、到限制光刻機、再到限制中國使用美國云計算服務(wù),美國卡中國脖子的力度,還在一步步加深。

中國怎么辦?必須要從關(guān)鍵原材料上下手了。因為不管是做多少高端的芯片,不僅需要硅,更需要許多稀土元素的加持,而在這這方面,中國是絕對的王者。

7月3日,商務(wù)部、海關(guān)總署發(fā)布了關(guān)于對鎵、鍺相關(guān)物項實施出口管制的公告。滿足相關(guān)特性的物項,未經(jīng)許可不得出口。

由于現(xiàn)階段,我國是這兩種金屬最大的探明儲量保有國、粗加工國,所以限制出口,一定會對美國、荷蘭、日本的半導(dǎo)體加工、芯片生產(chǎn)業(yè),產(chǎn)生沖擊,讓他們意識到,原來稀有金屬的上游在中國,并且中國已經(jīng)處于事實上的壟斷地位。

金屬鎵是一種性能優(yōu)良的電子原材料,下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,是用于制作光學(xué)玻璃、真空管和半導(dǎo)體的重要原料。

金屬鎵的消費領(lǐng)域包括半導(dǎo)體和光電材料、太陽能電池、合金、醫(yī)療器械、磁性材料等。在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,金屬鎵是砷化鎵、氮化鎵的重要原料之一。氮化鎵廣泛應(yīng)用于功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域,例如變頻器,高鐵都需要這東西。包括我們每天都要使用的手機充電器現(xiàn)在也都開始推廣使用氮化鎵材料了。

根據(jù)德州儀器的官網(wǎng)內(nèi)容,氮化鎵能夠比純硅解決方案更有效地進(jìn)行電量處理,將功率轉(zhuǎn)換器的功率損耗降低 80%,并更大限度地減少對添加冷卻器件的需求。通過將更多的電量存儲在更小的空間內(nèi),氮化鎵可以設(shè)計更小更輕的系統(tǒng)。

氮化鎵還有一個重要作用是在軍事上。現(xiàn)在我軍新型驅(qū)逐艦上及航空母艦上裝備的346B相控陣?yán)走_(dá)的TR組件都是氮化鎵材料的,所以無論是耗電量還是體積和發(fā)熱量都比原來的砷化鉀材料好了不少,而且延長了探測距離。

雷神公司生產(chǎn)的部分戰(zhàn)斗機機載火控雷達(dá)中,也應(yīng)用了氮化鎵。

根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)公布的數(shù)據(jù),目前全球金屬鎵的儲量約為27.93萬噸,而中國儲量最多,達(dá)19萬噸,占全球儲量的68%左右;相比之下,美國的儲量還不到中國的1/40,只有0.45萬噸。

從產(chǎn)量來看,中國產(chǎn)量占比全球鎵產(chǎn)量最高。德國和哈薩克斯坦分別于2016年和2013年停止了鎵生產(chǎn)。2021年德國宣布將在年底前重啟初級鎵生產(chǎn),匈牙利和烏克蘭分別于2015年和2019年停止鎵生產(chǎn),中國鎵占比全球鎵產(chǎn)量持續(xù)提升,截止2021年,占比全球鎵產(chǎn)量已超90%。

鍺是重要的半導(dǎo)體材料,在半導(dǎo)體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學(xué)、太陽能電池、化學(xué)催化劑、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛而重要的應(yīng)用。

根據(jù)USGS的數(shù)據(jù),全球已探明8600噸鍺儲量中,美國達(dá)到3870噸,緊隨其后的中國,探明儲量為3500噸。兩國所擁有的鍺含量占世界鍺總儲量的8成以上。中國是全球鍺資源儲量和消費大國,經(jīng)過多年發(fā)展,鍺產(chǎn)業(yè)鏈布局逐漸完善,鍺加工企業(yè)主要集中在二氧化鍺、四氯化鍺、區(qū)熔鍺錠等深加工環(huán)節(jié)。

這兩大類物項都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料,有非常廣泛的應(yīng)用。對其實施管制,是對美國、日本、荷蘭等國近期對中國禁運半導(dǎo)體設(shè)備等物項的反制。

此次涉及到鎵類物項包括金屬鎵、氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵、砷化鎵、銦鎵砷、硒化鎵、銻化鎵。涉及到的鍺類物項包括金屬鍺、區(qū)熔鍺錠、磷鍺鋅、鍺外延生長襯底、二氧化鍺、四氯化鍺。

不過,以上鎵類鍺類物項屬于化合物半導(dǎo)體原材料,屬于初級產(chǎn)品,還需要深度加工才能直接用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。目前深加工和高附加值的工序大都是在海外進(jìn)行。也就是說,中國出口初級原材料,還需要進(jìn)口深加工制成品用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。

國家重視鎵、鍺戰(zhàn)略資源,也是珍惜國內(nèi)相關(guān)資源,限制無序開發(fā)的體現(xiàn),限制出口有珍惜資源的考慮。

2020年10月,中國頒布《出口管制法》,立法了“最終用戶和用途”、“長臂管轄”的明確條款,實際中國出口管制法基本上對標(biāo)美國的EAR(出口管制規(guī)例),但是中國的出口管制法對用于軍事最終用途的產(chǎn)品,可以實施管制。

配合“不可靠實體清單”,我們可以做實現(xiàn)執(zhí)法最終用途用戶管制和長臂管轄,要求相關(guān)廠商,通過中國商務(wù)部審計,其采購來自中國的原材料和相關(guān)產(chǎn)品最終不出售給特定客戶,即不可靠實體清單客戶,滿足這個條件的情況下,例如三星電子、臺積電等廠商才能獲準(zhǔn)購買進(jìn)口上述中國元素。

基于現(xiàn)有中國《出口管制法》的最終用戶和用途、長臂管轄條款,不論多少交易和再制造環(huán)節(jié),只要最終用戶和用途違法,就可以對最終用戶和用途以及和供應(yīng)商及對應(yīng)企業(yè)追究刑事責(zé)任,責(zé)任對象有權(quán)利舉證它的產(chǎn)品里沒有包含中國出口管制的元素,如果無法舉證,有可能會面臨5年有期徒刑和營業(yè)額10倍的罰款。

在出口管制發(fā)布后,美國半導(dǎo)體材料供應(yīng)商AXT發(fā)布公告稱,AXT在中國的子公司通美預(yù)計將立即著手向中國有關(guān)部門申請出口鎵和鍺襯底產(chǎn)品的許可。

路透社4日稱,2022年,中國鎵產(chǎn)品的最大進(jìn)口國是日本、德國和荷蘭;鍺產(chǎn)品的主要進(jìn)口國是日本、法國、德國和美國。美國58%的鍺進(jìn)口自中國。

顯然,我們這回是卡住了他們脖子了。但是我們也要清醒地認(rèn)識到,當(dāng)今世界,各國競爭,最稀缺的是制度、科技,而不是自然資源。

稀土,是中國的國寶。

1980年之前,美國完全主導(dǎo)了世界稀土產(chǎn)業(yè),并將其開采列入核武級別管理,加州的芒廷帕斯一度是世界九成稀土的出口原產(chǎn)地。1983年開始,日本也出臺了稀有礦產(chǎn)戰(zhàn)略儲備制度,并大量囤積了稀土。

三年后,中國稀土產(chǎn)量超過了美國,但中國稀土行業(yè)一度長期處于低端供應(yīng)鏈水平,且不少短視廠商不但破壞了環(huán)境,也一度導(dǎo)致中國稀土在很長時間內(nèi)以白菜價出售。

中國稀土之父徐光憲及其團(tuán)隊最終改變了這一不利狀況。上世紀(jì)70年代,放棄美國優(yōu)厚待遇的徐光憲毅然回國,并最終研發(fā)出稀土回流串級萃取法,創(chuàng)造了99.99%的純度紀(jì)錄,也為大量開采稀土提供了基礎(chǔ)。

由此開始,中國在稀土提取方面取得的專利很快超過他國總和。

中國從2009年開始實施稀土出口配額限制,從2010年開始配額有所減少,進(jìn)而引發(fā)全球關(guān)注。

中國推出稀土出口配額措施,是為了減少污染和保護(hù)稀土資源。不過對本土公司在國內(nèi)的生產(chǎn)以及使用沒有做出任何限制,在限制稀土出口后,國際稀土價格大幅飆升。

在世界貿(mào)易組織就中國的稀土出口管理措施終裁中敗訴之后,中國取消了稀土出口配額。

為了避免在稀土問題上被中國“卡脖子”,日本積極拓展供應(yīng)來源多元化,一方面啟用當(dāng)時充足的庫存,一方面依靠澳大利亞、越南、哈薩克斯坦斯坦等國的稀土來分散風(fēng)險。很快日本從中國以外國家進(jìn)口的稀土就占到進(jìn)口量的一半以上。

2012年美國向世界貿(mào)易組織提出投訴,稱中國違反了世貿(mào)組織的自由貿(mào)易承諾,之后歐盟、日本和其它國家的政府也加入了投訴之列。

2014年8月7日,世界貿(mào)易組織上訴機構(gòu)裁定,中國實行的稀土出口管理限制措施不符合相關(guān)世貿(mào)規(guī)則和中國加入WTO時的承諾。

世貿(mào)組織的這份裁決書說,中國沒有顯示出它對稀土、鎢、鉬的出口所采取的一系列配額限制措施是合理的。世貿(mào)組織認(rèn)為,“如果是為了保護(hù)環(huán)境,中國應(yīng)采取措施限制國內(nèi)生產(chǎn),而不是限制出口?!?/p>

中國商務(wù)部《2015年出口許可證管理貨物目錄》,明確稀土出口執(zhí)行出口許可證管理,僅需企業(yè)拿出口合同申領(lǐng)出口許可證。這也意味著稀土出口配額正式取消。

隨著中國稀土管制的放松和價格的回落,日本又?jǐn)U大了從中國的稀土進(jìn)口量。

針對中國推出的鎵、鍺管制措施,韓國召開產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈檢查會議,研討給國內(nèi)供應(yīng)鏈帶來的影響。因為對于三星、海力士等芯片企業(yè)來說,鎵和鍺對芯片良率具有關(guān)鍵作用。

據(jù)韓國官員表示,預(yù)計該措施對供需格局帶來的短期影響將有限,但有關(guān)措施將持續(xù)多久尚不明確且限制出口品目或進(jìn)一步擴大,政府將嚴(yán)密檢查相關(guān)動向,迅速采取應(yīng)對措施。

該報道稱,與會的行業(yè)相關(guān)人士也預(yù)測,中方出口限制短期內(nèi)對供需不會帶來太大的影響。

據(jù)韓聯(lián)社稱,為了避免半導(dǎo)體等主要產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)受到拖累,韓國政府將提升應(yīng)對力量,包括挖掘替代進(jìn)口來源地、加大儲備,研發(fā)高度依賴特定國家的品目替代物和技術(shù)等。

日本則希望將此事像上一次稀土出口配額措施一樣,訴諸WTO。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣西村康稔7月4日表示,東京方面并不認(rèn)為中國的限制措施是對日本提高其芯片制造設(shè)備許可要求的回應(yīng)。將反對任何違反世界貿(mào)易組織規(guī)則和其他國際協(xié)議的行為。

根據(jù)WTO規(guī)則,成員國不得實施任意或無正當(dāng)理由的出口限制措施。某些情況下,WTO允許成員國采取一些限制性舉措,以保護(hù)國家安全、公共利益或履行國際義務(wù)。

例如美國限制向中國出口高端芯片,理由就是國家安全,但根據(jù)WTO規(guī)則,成員國對于所謂的國家安全問題必須提供充分的證據(jù)并做出合理的解釋。

6月30日,荷蘭政府宣布對先進(jìn)半導(dǎo)體芯片材料、設(shè)備及技術(shù)實施出口管制,新規(guī)將于9月1日生效,理由也是“國家安全”。

針對2022年10月美國對華半導(dǎo)體出口的新管制措施,中國已經(jīng)在12月向WTO提起訴訟。中方表示,美方阻礙芯片等產(chǎn)品的正常國際貿(mào)易,是典型的貿(mào)易保護(hù)主義做法。不過,世貿(mào)組織審理訴訟案件至少需要一年以上的時間才能做出裁決。

針對中國目前的管制措施,美國可以尋找其他稀土資源豐富的國家作為替代供應(yīng)商,以降低對中國稀土的依賴。例如,一些國家如澳大利亞、巴西、俄羅斯、加拿大等也擁有相當(dāng)數(shù)量的稀土資源。

美國自身也擁有大量的稀土資源,但由于環(huán)境和經(jīng)濟(jì)因素,目前尚未完全開發(fā)利用。通過加大對本國稀土資源的探索、開發(fā)和生產(chǎn),可以減少對進(jìn)口稀土的需求。改進(jìn)材料設(shè)計、探索新的材料替代方案、提高稀土回收率等,可以減少對稀土的依賴。

畢竟,開采和生產(chǎn)能力也是影響稀土市場份額的重要因素。許多國家都具有稀土礦床。然而,開采和生產(chǎn)稀土是一個資金密集型、技術(shù)要求高的過程,需要大量的投資和專業(yè)知識。因此,一些國家可能由于各種原因,如環(huán)境限制、經(jīng)濟(jì)條件等,并未充分開采自己的稀土資源。

中國在過去幾十年中,建立了完善的稀土開采、精煉和加工產(chǎn)業(yè)鏈,形成了較高的生產(chǎn)能力和競爭優(yōu)勢。而其他國家對于稀土的開采和生產(chǎn)相對較少,無法與中國的規(guī)模相媲美。

中國在稀土領(lǐng)域具有強大的生產(chǎn)能力和供應(yīng)鏈優(yōu)勢,全球很多高科技產(chǎn)業(yè)已經(jīng)建立了與中國的合作關(guān)系。要重新調(diào)整和建立新的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),這將涉及到重新協(xié)商合同、尋找替代供應(yīng)商、改變生產(chǎn)流程等。重新構(gòu)建供應(yīng)鏈、尋找替代品、建立新的合作關(guān)系等需要投入大量的資源、資金和時間。

所以明哥就說,中國實施鎵鍺的管制,更重要的是震懾一下它們,也不能認(rèn)為可以持久使用這種策略,以免他們在稀土產(chǎn)業(yè)上奮起直追。

在2010年,就開始對日本采取稀土臨時禁運的措施,確實對當(dāng)時的日本產(chǎn)業(yè),造成了一定的立竿見影的效果。

但是,以此為轉(zhuǎn)折點,美國、澳洲和東南亞的稀土產(chǎn)業(yè),開始有了危機感,不得不自發(fā)成長。中國占全球稀土市場份額從近100%,開始減少,目前占到了世界三分之二。

所以很多人對于中國實施稀土材料管制,高呼,來啊,互相傷害啊。但在短期內(nèi),市場上也有一些儲備,也存在替代來源和回收再次利用,這個管制措施短期內(nèi)未必見效,中長期管制生效后會帶來成本上揚,但不一定會導(dǎo)致斷供。

因此,中國對鎵鍺,之前對釹鐵硼永磁體,乃至以后對更多的稀土元素的出口進(jìn)行管制,目的不是要互相傷害,而是增加自身的談判籌碼,敦促相關(guān)國家與中國進(jìn)行談判,互相就卡脖子的物項發(fā)放許可證。

畢竟互掐脖子,誰也不好過。

 

 

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