自建镓生产线有多难?中国地级市年用电1235亿度,美国却还在发愁

蝉说春秋 2024-07-13 14:51:10

近些年,西方国家通过一系列手段,试图阻碍中国半导体行业的蓬勃发展。

半导体是一个国家发展的重中之重,所以中国也展开了反制手段,例如控制金属“镓”的出口,这招可谓“打蛇打七寸”。

美国试图建立镓生产线,但在看到中国滨州市的耗电量后,才知道里面的难度有多大!

“镓”有什么用?

镓(Ga)是一种灰蓝色或银白色金属,被广泛应用于电子工业领域,作用堪比“脊梁”。

镓具备优秀的热传导性,再结合较低的熔点,能快速导出核反应堆中的热量,属于优质热交换介质,也可以和铟、铊、锡、铋等结合变成低熔点合金,能作为工业焊接冷焊剂。

镓可以被制作成氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP),这些材料在半导体行业中尤为重要。

镓还是军事装备的重要原材料,例如美军F-15EX、F-35战机使用的有源相控阵雷达,也需要用到大量氮化镓。

此外,镓在光学、化工生产、能源、医疗等领域,都有非常大的价值意义。

美国建立镓生产线的难度有多大?

镓的作用注定了美国需求量不低,但现在中国管控镓出口量,美国只能干着急,部分美国网友表示,这又不是什么稀罕事,他们也能自建镓生产线,这里面的难度有多大?

从2022年数据来看,全球镓金属储量为27.93万吨,中国占比约68%,其余分布在俄罗斯、乌克兰、日本、韩国。

虽然中国是金属镓储量第一的国家,但美国却能轻松从日本、韩国、乌克兰手中获取镓。

原材料搞定了,接下来就是提炼。

镓没有单独矿脉,90%都跟铝土矿伴生在一起,所以目前提炼镓,基本都采用电解铝办法。

将铝矿融化后冷却,会得到镓和其他元素,接着不断对镓混合物进行提纯再提纯,达标后就能获得工业所需的镓。

不用多说,美国肯定完全掌握提炼镓的办法,但全球生产镓的国家中,中国占主导地位,以2021年数据为例,全球镓产量约430吨,中国独占420吨,占比约98%。

原材料不难获得,提炼手法也不难,为什么美国还是没法产镓?

中国之所以有如此高的镓产量,是因为我们建立了一套完整的电解铝产业链。

氧化铝如何解决?

在提炼镓的过程中,会产生大量氧化铝,或许有人说,就算美国消化不了如此庞大的氧化铝,也可以卖给其他国家,这点也没说错。

但真正的“拦路虎”是电力。

在电解铝的过程中,需要消耗大量电力,目前中国镓生产主要集中在山东省滨州市。

2022年,滨州市铝集群产值达4778亿元,全市氧化铝产量、电解铝、铝材加工,分别占全国产量23.2%、13.3%、11.1%,牢牢占据全国第一。

滨州市一年需要消耗多少电量?

2021年,滨州市全年耗电量高达1235.4亿度,跟北京全年耗电量1232.9亿度数值接近,仅次于上海、苏州、重庆,位居全国第四。

以2023年中国电解铝行业4167万吨产量举例,一吨电解铝需要消耗13450~14000度电,推测出全年耗电量高达5723亿度电,要知道这可是耗电量。

2023年,中国发电量高达9.36亿度,占全球发电量32.1%,位居全球第一,虽然美国发电量位居第二,但全年发电量仅有4.18万亿度,印度排名第三,全年发电量仅有1.75万亿度。

从数据不难看出,虽然美国国土面积跟中国差不多,但全年耗电量却仅有中国的44.65%。

发电量低是一方面,另一方面则是美国电力行业存在各种问题。

美国能源信息署表示,美国在2024年的电力需求将高达4.09万亿度,2025年将高达4.12万亿度。

就算美国不建立庞大的电解铝产业链,国内对电力的需求也一直很高,《华盛顿邮报》引用安迪·文格罗斯的话,大概意思是,美国从未遇到过如此高的电力需求,还没有准备好如何应对。

美国电力需求量激增是多方面的,例如夏季更加炎热的高温,又或者引进更多先进制造业、云计算和AI产业等,这些都需要庞大的电力消耗。

问题是,美国70%的电网都正在面临老化难题。

美国的电力系统虽然表面是由私营电力公司和联邦政府共同经营,但事实却是私有制占主体。

私营企业在面对电力老化等问题时,往往过多考虑经济效益,并且存在施工质量不一、拖延症等较多问题。

现在美国仍然有较多电力隐患没有搞定,更别提庞大的电解铝产业链,所以他们就算能搞到原材料,能消化大量多余的氧化铝产品,但在电力方面暂时无法解决。

就算假设解决电力难题,最后搞了半天,发现生产成本比中国出口的镓还贵……

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