锗是地壳中最为分散的稀有金属,现有已探明储量大约还可以开采43年,因此早已被美国等多个国家列为战略稀缺资源。
过去多年以来,全球市场上70%的锗由中国供应,但中国并非锗储量全球第一的国家,锗储量最多的是美国。
相比之下,美国不仅没有一直开采锗,还不断从中国进口锗,这是为什么呢?不怕太依赖中国吗?
锗到底是什么?1886年,德国化学家温克勒在研究银辉矿石时发现一种新元素,这种元素就是锗。
看到“锗”这个字,许多人第一反应都是陌生,因为它本身就不是储量丰富的元素。
通常我们将“锗”归为稀有金属,但严格意义上来讲它只能称得上“稀有准金属”,因为它一部分是石头,一部分是金属。
单从锗的外表来看,它呈灰白色,看起来有光泽感,质地比较坚硬。
锗在地壳中的分布比较稀散,含量仅为百万分之二,含锗的矿石比较少,因此长期无法实现大规模开采,寻找锗的难度也比较大。
虽然锗的已探明储量跟产量都不算丰富,但其用途非常广泛,在多个行业占据不可替代的地位。
在红外光学方面,锗的用量是最多的,因为锗晶体折射系数很高,仅仅对红外光透明,所以可以用于生产专透红外锗透镜等。
考虑到锗的光学特性,美国等多个国家都认为锗可以用于军事领域,包括生产红外线热成像仪等等。
同时由于折射率比较高,锗也被用于制造光纤,光纤中加入锗可以提高光纤折射率,进而减少信号损耗。
不过近年来,人们更加关注锗在半导体行业的应用,说到半导体,大多数人第一时间会想起“硅”,但在半导体中锗是跟硅差不多的“元老级”原料。
在元素周期表中,锗位于硅的正下方,这就说明它跟硅一样有相似的半导体特性,但是锗的熔点会更低一点,这意味着它比硅更容易在熔化后被制成晶体。
早在硅胶芯片诞生之前,电子设备都是用晶体管来工作,而最初的晶体管都是锗做的,可见其在半导体行业扮演至关重要的角色。
除了上述两个运用的比较广泛的用途之外,锗还可以用于温差电池、超导、玻璃半导体、荧光体、激光器等方面的生产。
作为一种稀有又用途广泛的元素,锗一直都是各国的重点关注对象,那么锗在中国乃至全球的分布有多广泛?
中国锗资源开发情况根据美国地质局发布的数据,全球已探明的锗储量是8600吨左右,大部分都在中国、美国、俄罗斯。
截至2022年,我国已探明的锗储量是2333.47吨,占据全球总储量的41%左右,主要分布在内蒙古、云南和广西,常见于一些伴生矿中。
1994年,全球锗产量仅有50吨,但2014年已经跃升至165吨,这是历年以来锗产量的最高纪录,近年来产量已经有所回落。
尽管中国不是锗储量最丰富的国家,但自2008年以来,中国一直是全球锗产量最高的国家,占据全球总产量的近70%。
2021年,全球锗产量为140吨,中国锗产量就占了95吨,可见我国在全球锗供应链中占据至关重要的地位。
由于我国是全球锗主要供应国,因此我国掌握一定定价权,但主要是初级锗产品定价权,因为目前我国锗产业主要集中在初加工领域,而美欧、日本等地则是深加工,这是什么意思呢?
简单来讲,我国许多出口商卖锗就是初步加工一下就出口,但是美国、日本等国家是将进口的锗用于生产红外线成像仪等产品后再出口,显然能够获得更高的附加值。
近年来,出于保障能源安全、实现可持续发展等多方面考虑,我国一直在对锗出口进行调整,这引起美国等多个国家的担忧。
日本等资源比较匮乏的国家担心锗资源供应问题是可以理解的,但美国是世界上锗资源储量最多的国家,为什么美国会担心呢?这主要是因为近几年美国基本上已经没有开采过锗资源。
美国为什么不开采锗?目前美国已探明锗储量为3870吨,主要分布在阿拉斯加州等地的铅锌矿中,占据全球总储量的45%,因此美国是世界上锗储量最多的国家,比中国还多。
自1984年以来,美国已经加大对锗的保护力度,将锗视为国防储备资源,基本上已经完全叫停锗开采。
但是,作为半导体等多个新兴行业的佼佼者,美国对锗资源的需求量居高不下,因此只能选择从我国等国家进口。
在这种情况下,一旦我国加强对锗的出口管制,自然会对美国产生一定影响,但为什么美国不直接开采锗资源呢?一个是不想采,一个是很难采。
上文提到锗的用途多种多样,在国防、航天航空、光伏、半导体等多个行业都有广泛运用,因此被美国视为国防储备资源。
锗本身的储量比较少,分布比较分散,加上又是不可再生资源,因此美国近年来一直不愿意开采锗资源。
对于美国来讲,相比较锗依赖进口,本国锗储存量减少更为可怕。
毕竟只要能买得到,大可将自己为数不多的锗资源储存起来,等到买不到的时候再开采也不迟,但真的有这么好的事情吗?这就不得不提到第二个原因了。
锗资源的开发是一个非常复杂的过程,因为锗大多都分布在各种各样的伴生矿中,比如美国的锗主要分布在铅锌矿,大多都是以铅化物的形式存在。
在开采过程中,为了提取锗资源,只能同时将铅锌两种资源一起开采出来,这些铅锌如何处理是一个不小的问题。
另外,全球只有为数不多的几个国家掌握锗生产加工技术,比如目前中国有8家企业从事这一方面的业务,而俄罗斯有3家。
但此前俄罗斯媒体曾指出,目前俄罗斯企业没有办法生产高纯度的锗,这一加工技术还是掌握在中国手里。
此前考虑到供应可持续,美国曾尝试跟比利时企业一同打造锗生产工厂,但美国想要发展完整的产业链是比较困难的,可能还需要很长一段时间才可以摆脱对中国锗的依赖。
事实上,对于中美来讲,锗都是至关重要的战略性资源,但是两国利用锗资源的方式却截然不同。
相比之下,美国的做法显然更有利于获得高附加值,也能够为资源供应稳定和国家可持续发展提供更好的保障,这实际上也在提醒我们需要特别注重产业升级。
另外,由于锗是不可再生资源,许多国家已经开始研究锗二次回收利用技术,但我国作为主要的锗供应国,在这一方面的研究依旧落后于美欧,可见我国锗利用布局还有很大的改善空间。
同时作为全球最大的锗生产国和出口国,中国还需要承担保障全球锗供应链和产业链稳定的责任,这与保障本国锗安全又要如何平衡呢?