日本住友金属的logo

大家好，我是兰台。

今天兰台要和大家聊一聊最近特别火热的“中国宣布对镓、锗实施出口管制”这件事情里，可能许多朋友都忽略的一点：日本相当抢镜。

之前互联网上一直有一种说法，认为日本在2010年之后已经开始全方位落后了，尤其是在消费电子领域，日本从20世纪末、21世纪初的绝对王者变成了如今的彻底躺平；甚至日本把“白家电”都打包出售给了海尔等中国公司，更是加深了人们对日本“已经掉队”的印象。

身穿古装的日本人

但是，这一次“中国宣布对镓、锗实施出口管制”事件，让兰台发现，即使是在“镓”这个非常冷门有色金属领域，日本企业在这个领域的存在感可以说是非常强。

甚至不夸张的说，在全球“镓”以及“镓”的化合物领域，日本超越了美国，不管说是什么王者，至少也是“三分天下有其一”。

接下来，兰台就结合这些天的各种新闻，为大家介绍一下日本在“镓”这个领域究竟有多厉害。

镓

01、金属镓与再生镓

相信经过这些天的科普，大家一定知道镓作为一种有色金属，其实是加工铝土矿的副产品。

铝土矿中镓的含量平均值为百万分之五十，世界铝土矿资源中所含的镓估计超过100万吨。

所谓的金属镓，就是研究者所说的“粗镓”，通常是“电解铝”的衍生物。

目前在金属镓这个领域，中国是当之无愧的绝对霸主，2022年中国生产了420吨金属镓，占全球金属镓总产量的96%。

但是，请大家注意，96%指的是全球金属镓的总产量；并不等于全球粗镓的总产量。

华经产业研究院制图

因为还有一种镓，叫做“再生镓”。

什么是“再生镓”？

再生镓指的是用镓的废旧料作原料生产的金属镓。

换言之，就是各种利用了镓的芯片、LED灯、射频元件等经过一系列工艺（还原焙烧磁选、络合吸附、乳状液膜萃取等）回收的镓。

在品质上，再生镓与金属镓没有任何区别，都属于“粗镓”。

中国是全球最大的金属镓生产国，而日本就是全球最大的再生镓生产国。

根据《华经产业研究院》的研究报告，2021年全球一共生产了273吨再生镓，其中中国生产了48.2吨再生镓，剩下的224.8吨再生镓都是日本生产的。

当然，相比作为“电解铝”的衍生物的金属镓，再生镓的生产成本毫无疑问是要比金属镓更高的。

日本军国主义份子

可为什么日本还一直生产“再生镓”呢？

这主要有两个原因：

第一，日本对中国一直有很深的戒心，担心如果原材料完全依靠中国供应会出问题，所以日本很早就投资“再生镓”领域，目前日本最大的“再生镓”企业是住友化学株式会社和RASA工业株式会社。

第二，日本能生产附加值很高的“镓”化合物，相比于这些“镓”化合物带来的高额利润，“再生镓”所产生的一点儿成本，不值一提。

日本同和矿业株式会社的工人

02、精镓与砷化镓（GaAs）

经过这么多天的报道，大家一定知道“镓”产品大致可以分为“粗镓”与“精镓”。

而在“精镓”领域，按照中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所武秋杰研究员发表于2021年的《国内外镓资源分布供需及镓产业链发展现状研究》论文显示，日本是“精镓”的主要生产国：

全球精镓产量从2005开始爆发式增长，到2012年增产将近4倍，达到354吨。随后三年持续下降，到2015年全球生产160吨精镓。随后几年略有回升，到2019年全球精镓产量达205 吨。日本是精镓主要生产国，中国精镓产出较少。

而日本的“精镓”生产商主要是同和矿业株式会社。

这里多提一句，大家最近在许多自媒体文章里看到的“南京金美镓业”和“北京通美晶体”其实并不是中资公司，它们是美国AXTINC的全资子公司。

北京通美晶体就是美国AXTINC的中国分公司，而南京金美镓业则是北京通美晶体的全资子公司。

网页截图

美国AXTINC公司掌握北京通美晶体85%的股份，是绝对控股。

说回正题，根据中国有色金属工业协会镓硒碲分会的数据，从初级消费来看，2019年消费从高往低依次为砷化镓、永磁材料、氮化镓、氧化镓、及其他，分别占比41%、23%、22%、11%、3%；

从终端消费来看，2019年消费从高往低依次为LED、磁材、无线通讯、光伏、合金、功率节能器件及OLED，分别占比为59%、19%、11%、4%、4%、2%、1%。

其中砷化镓（GaAs）用途非常广泛，是光电子和微电子工业最重要的支撑材料之一。

砷化镓具有高电子迁移率、运算速度快、高输出功率等优势。在微电子领域，利用砷化镓的高电子迁移率、低消耗功率、禁带宽度大等特性，可制造低噪声器件、微波大功率器件、集成电路等产品，广泛应用在信息安全、军工通信、卫星导航、雷达定位、电视广播等领域。

三菱化学

根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年半绝缘砷化镓行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，半绝缘砷化镓市场主要集中在美国、日本和欧洲等国家和地区，其中日本日立电工、住友电工、美国AXT、德国费里博格、三菱化学等企业占据全球半绝缘砷化镓市场超95%的份额。 中国砷化镓供应商主要包括中科晶电、云南锗业、有研新材、北京通美等，受技术限制，国内企业主要生产导电型砷化镓，且导电型砷化镓市场多处于低价竞争状态，半绝缘砷化镓技术难度大，国内供应不足，市场需求依赖进口。

北京通美前面说了，它就是一家美国公司在华分公司。

有源相控阵雷达

03、氧化镓（GaO）

大家可能好奇，这个氧化镓（GaO）是干什么用的？

让我们先从2022年8月的一则新闻说起：

2022年8月，美国商务部工业和安全局（BIS）发布公告称，出于国家安全考虑，将能承受高温高电压的半导体材料氧化镓列入禁止对华出口管制清单中。

为什么美国要在2022年把氧化镓纳入禁止对华出口管制清单？

因为氧化镓是有源相控阵雷达上的氮化镓（GaN）的升级产品。

氮化镓又有哪些优点呢？

氮化镓(GaN)具有更高的热导率(是GaAs的3倍)、化学稳定性好(不易被腐蚀)和更强的抗辐射能力,使用氮化镓材料制作的芯片可以承受更高的工作结温,同时具有更高的击穿电场强度和的散热特性,以及拥有更大的功率密度和放大器增益。

氧化镓

使用氮化镓材料制作雷达芯片并进行功率合成后,相同的雷达孔径下,其发射功率、抗干扰能力和可靠性都大为增强,而成本也大幅度下降。

换言之，氧化镓这个“镓”化学合成物是比氮化镓更厉害的材料。

大家可以猜一下，氧化钾单晶制备最先进的工艺掌握在哪个国家的企业手中？

猜对了，就是日本。

日本诺维晶科的工厂

目前，全球最先进的氧化钾单晶制备工艺就掌握在日本诺维晶科（NCT）手里。

当然，中国也并没有掉队。

根据《中国日报》2023年2月28日的报道，中国电科46所成功制备出我国首颗6英寸氧化镓单晶，达到国际最高水平。

不过，这是实验室制备，距离大规模工业化生产还有很长一段距离。

一定要警惕日美同盟

04、

综上诉述，相信大家通过兰台的介绍，已经初步了解了日本企业在“镓”这个有色金属领域所拥有的技术势力。

不得不承认，虽然日本在消费电子、在手机、在互联网等新兴领域确实掉队了，但是在传统领域，在半导体硬件领域，日本还是具有相当的实力的。

这里兰台不是要当“日吹”，而是希望提醒大家，千万不要忽视日本这个“邻居”。

END

参考资料：

《国内外镓资源分布供需及镓产业链发展现状研究》，武秋杰、吕振福、曹进成、刘红召，《矿产综合利用》2021.5；

《镓矿资源的分布、发展概况及中国发展镓产业的思考》，张丽曼、张会、梁倩、王小强、余文丽，《矿产勘查》2022.13；

《大直径砷化镓发展趋势及应用》，周铁军、廖彬、王金灵，《科技风》2020.31；

《化合物半导体发展现状分析》，黄嘉晔、王轶滢、叶树梅、戴梅，《功能材料与器件学报》2020.3；

《砷化镓材料发展状况概述》，赵巧云，《电子测试》2016.18；

《2020年全球镓生产和消费分析》，陆宝英，《智研咨询》；

《2022-2027年半绝缘砷化镓行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》，新思界产业研究中心；

《2022年全球和中国镓储量、产能、产量、消费量、进出口及价格走势分析》，华经产业研究院；

《我国首颗！中国电科46所成功制备6英寸氧化镓单晶》，赵磊，《中国日报》2月28日电；