來源：環(huán)球時報
【環(huán)球時報特約記者 晨陽】編者的話：中國商務(wù)部3日發(fā)布公告，宣布禁止兩用物項對美國軍事用戶或軍事用途出口；原則上不予許可鎵、鍺、銻、超硬材料相關(guān)兩用物項對美國出口；對石墨兩用物項對美國出口，實施更嚴(yán)格的最終用戶和最終用途審查。該公告同時強(qiáng)調(diào)，任何國家和地區(qū)的組織和個人，違反上述規(guī)定，將原產(chǎn)于中華人民共和國的相關(guān)兩用物項轉(zhuǎn)移或提供給美國的組織和個人，將依法追究法律責(zé)任。這被外界視為中國針對美國濫用對華半導(dǎo)體出口管制措施的反制?！董h(huán)球時報》注意到，中國商務(wù)部公告主要針對的是相關(guān)材料的軍事用途，那么它們都可以用在哪些武器上？對美國相關(guān)產(chǎn)業(yè)和美軍影響有多大呢？
鎵：“半導(dǎo)體工業(yè)新糧食”
香港《南華早報》4日稱，根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，中國的鎵儲量占全球70%以上，2023年中國生產(chǎn)了全球98%的鎵。相關(guān)資料顯示，全球鎵資源遠(yuǎn)景儲量超過100萬噸，絕大部分伴生在鋁土礦床中。但美國地質(zhì)調(diào)查局2020年報告中提到，鋁土礦和鋅資源中只有不到10%的鎵具有潛在可采性。目前鎵主要來自氧化鋁生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品。
對于鎵資源的戰(zhàn)略地位，全球早有共識，美國的《關(guān)鍵礦產(chǎn)戰(zhàn)略》報告、歐洲委員會的《歐盟關(guān)鍵礦產(chǎn)原材料》報告、日本的《稀有金屬保障戰(zhàn)略》報告、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的《未來持續(xù)技術(shù)用關(guān)鍵金屬及其循環(huán)回收潛力》報告均將鎵作為戰(zhàn)略性或關(guān)鍵性礦產(chǎn)資源。2011年，我國也將鎵列為戰(zhàn)略儲量金屬之一。2023年7月，中國商務(wù)部和海關(guān)總署發(fā)布公告，對鎵和鍺兩種關(guān)鍵金屬實行出口管制。美國《紐約時報》4日稱，自1987年以來，美國就再也沒有開采過可用于半導(dǎo)體的鎵。報道提到，中國出臺相關(guān)管制措施后，美國更多地依賴從日本等其他國家購買半加工材料，這些國家可以直接從中國購買。“在美國進(jìn)口的鎵中，日本占26%，中國占21%，德國占19%?！?/p>
鎵早在第二次世界大戰(zhàn)期間就被認(rèn)為是一種戰(zhàn)略性和關(guān)鍵金屬，早期原子彈為解決钚彈的加工難題，就添加少量鎵以形成钚鎵合金作為解決方案。如今鎵依然在核反應(yīng)堆領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
鎵對于現(xiàn)代社會的意義尤其重大，它被稱為“半導(dǎo)體工業(yè)新糧食”，主要用于復(fù)合半導(dǎo)體、集成電路、雷達(dá)、電視和手機(jī)屏幕、太陽能電池板等領(lǐng)域。在軍事方面，砷化鎵和氮化鎵是先進(jìn)雷達(dá)不可或缺的核心材料。例如美國空軍F-22隱形戰(zhàn)斗機(jī)裝備的AN/APG-77有源相控陣?yán)走_(dá)、F-35隱形戰(zhàn)斗機(jī)搭載的AN/APG-81有源相控陣?yán)走_(dá)，都采用第二代砷化鎵電子元器件。相比之下，氮化鎵材料具有更高的功率密度和頻率特性，使用氮化鎵技術(shù)的相控陣?yán)走_(dá)具備更高的功率輸出和更寬的工作頻率范圍，可以在體積和重量基本不變的情況下大幅提升探測距離和提供更精確的目標(biāo)鎖定能力。目前美國空軍正計劃為F-35配備采用第三代氮化鎵技術(shù)的AN/APG-85有源相控陣?yán)走_(dá)?；谕瑯拥睦碛?，號稱可以發(fā)現(xiàn)隱形戰(zhàn)斗機(jī)的美軍E-2D和E-7預(yù)警機(jī)，或是美國海軍主力驅(qū)逐艦，它們配備的先進(jìn)雷達(dá)也都離不開鎵。
F-35隱形戰(zhàn)斗機(jī)搭載的AN/APG-81有源相控陣?yán)走_(dá)
鍺：紅外設(shè)備的理想材料
相比于其他稀有金屬，美國擁有全球最多的鍺儲備，占全球的45%，略高于中國（41%）。與鎵的儲藏情況類似，鍺也沒有單獨的富礦可供開采，而是以伴生礦的形式分布在含硫化物的鉛、鋅、銅礦以及特定的煤礦中。美國的鍺資源雖然豐富，但主要以鉛鋅伴生礦為主，這也意味著美國需要大量生產(chǎn)鉛鋅，才能從中提煉出極少量的鍺，而中國鍺資源主要來源于褐煤礦，開采相對便利。此外，美國從1984年以來，就將鍺作為國防儲備資源進(jìn)行保護(hù)。
美國國際貿(mào)易委員會今年3月的一份報告顯示，2018年至2021年，中國占美國鍺進(jìn)口量的54%。2023年中國生產(chǎn)了全球60%的鍺，但在中方去年8月開始正式實施出口管制后，中國海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至今年10月，中國沒有向美國付運任何鍛造和未鍛造的鍺或鎵。
倫敦帝國理工學(xué)院商學(xué)院的加爾格對《南華早報》表示，鍺是國防應(yīng)用中光纖和紅外光學(xué)的關(guān)鍵材料。例如鍺玻璃在紅外成像儀工作的2-13微米波段具有高透光性和色差小的特性，是制作高性能紅外成像系統(tǒng)中光學(xué)鏡頭和光學(xué)窗口的理想材料。無論是單兵紅外偵察儀，還是先進(jìn)紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈使用的焦平面紅外成像制導(dǎo)裝置，或者是太空中的天基紅外預(yù)警衛(wèi)星，都離不開鍺。同時，隨著全球通信行業(yè)的高速發(fā)展，無論是軍用還是民用領(lǐng)域都已經(jīng)離不開光纖，而高純度四氯化鍺正是制作光纖預(yù)制棒的重要原材料。
此外，鍺基太陽能電池具有空間抗輻射、耐高溫、高光電轉(zhuǎn)換效率等特點，正在取代傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池。目前蓬勃發(fā)展的新一代低軌衛(wèi)星星座普遍采用基于鍺襯底的高性能砷化鎵太陽能電池，極大推動了全球?qū)τ阪N資源的需求。
銻：軍用領(lǐng)域的萬能添加劑
根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，2023年全球銻礦儲量約為217萬噸，集中在中國、俄羅斯、玻利維亞、吉爾吉斯斯坦、澳大利亞、緬甸等國。美國境內(nèi)沒有銻礦資源，主要盟友中也僅有澳大利亞有少量儲備。美國《防務(wù)新聞》2022年提到，美國眾議院軍事委員會的相關(guān)報告顯示，中國長期以來是“最大的銻礦開采和精煉國，也是美國的主要進(jìn)口來源。根據(jù)美國國防戰(zhàn)略儲備的銻資源儲備，一旦被切斷相關(guān)供應(yīng)，美國最快在2025年就將出現(xiàn)短缺?！?/p>
報道稱，銻對國防工業(yè)供應(yīng)鏈至關(guān)重要，銻和銻化合物目前被廣泛應(yīng)用于彈藥生產(chǎn)、紅外制導(dǎo)、核武器、火箭阻燃劑等領(lǐng)域，例如三硫化銻是生產(chǎn)子彈底火的重要組成成分；銻化合物具有高耐熱、低電阻的優(yōu)良特性，常被用來制造激光制導(dǎo)炸彈以及各型導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭，其中銻化銦是紅外導(dǎo)彈中電子元器件的核心材質(zhì)，是用于制作波長為3-5微米的紅外探測器的重要材料；銻作為高能阻燃劑，經(jīng)常被用于現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)以及遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈的發(fā)動機(jī)，使發(fā)動機(jī)能承受更高的燃燒溫度從而得到更大的推力；加入少量的銻還能夠增加金屬的硬度和強(qiáng)度，用于槍管和炮管的制造等，可以很好地避免槍管炮管發(fā)熱膨脹造成的精度下降。
超硬材料：“工業(yè)牙齒”
中國商務(wù)部在公告中沒有明確點名超硬材料的具體定義。美國《紐約時報》稱，“中國對超硬礦物出口的禁令可能會引起美國國家安全界的特別不滿”。正計劃在美國內(nèi)華達(dá)州開采鎢礦的一家英國公司首席執(zhí)行官奧利弗·弗里森表示，這一禁令似乎是針對中國的鎢礦出口，鎢對于制造穿甲子彈和炮彈至關(guān)重要。他說，在內(nèi)華達(dá)州新開一座鎢礦需要近三年的時間。
據(jù)介紹，鎢作為一種戰(zhàn)略金屬，也被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”。由于硬度大熔點高，鎢金屬被廣泛用于各種軍事裝備，包括坦克、導(dǎo)彈、飛機(jī)發(fā)動機(jī)和穿甲彈等，堪稱“戰(zhàn)爭金屬之王”。美國媒體稱，中國是鎢的生產(chǎn)大國，掌控了全球供應(yīng)鏈的80%以上。美國消費者新聞與商業(yè)頻道（CNBC）引述美國地質(zhì)調(diào)查局的最新年度報告指出，美國自2015年起已經(jīng)沒有商業(yè)開發(fā)鎢礦的活動。今年8月，美國政府的研究人員考察了位于韓國首都首爾東南187公里處的桑東鎢礦，試圖繞開中國尋求強(qiáng)化美國的鎢供應(yīng)鏈。
除了鎢礦之外，美國媒體猜測超硬材料也可能包括人造金剛石等超硬材料。除了工業(yè)上的廣泛應(yīng)用外，金剛石有著帶隙寬、熱導(dǎo)率高、擊穿場強(qiáng)高、載流子遷移率高、耐高溫、抗酸堿、抗腐蝕、抗輻照等優(yōu)越性能，使其在高功率、高頻、高溫領(lǐng)域等方面發(fā)揮重要作用，例如金剛石超高的熱導(dǎo)率和絕緣性成為衛(wèi)星熱沉材料、雷達(dá)功率組件散熱中的新秀；金剛石擁有從紫外波段到遠(yuǎn)紅外波段乃至微波的超寬透過波段，因而成為高功率激光、微波裝備及大通量光源的理想窗口材料。金剛石膜也具有極高的抗激光損傷閾值，將其沉積在各種紅外窗口材料表面，可作為光電對抗的防護(hù)材料，能在很大程度上提高軍事光學(xué)設(shè)備的抗激光干擾能力。
石墨材料：耐高溫部件的關(guān)鍵材料
與“原則上不予許可鎵、鍺、銻、超硬材料相關(guān)兩用物項對美國出口”不同，中國商務(wù)部對于石墨兩用物項對美國出口的要求是“實施更嚴(yán)格的最終用戶和最終用途審查”。
目前石墨在冶金、航空航天、軍事和新能源領(lǐng)域有廣泛用途。例如在新能源汽車領(lǐng)域，中國提供了全球97%的石墨電極。而在軍事領(lǐng)域，石墨能夠承受非常高的溫度，具有熔點高、重量輕，易于加工、耐腐蝕的特性，因此在導(dǎo)彈和高超音速飛行器領(lǐng)域，高純度、高強(qiáng)度、高密度的石墨被用于彈道導(dǎo)彈的鼻錐、發(fā)動機(jī)噴管內(nèi)襯和扼流圈等需要耐受數(shù)千度高溫的重要部位。此外石墨也可用于核反應(yīng)堆作為中子減速劑和中子反射體，它的耐高溫、純度高特性是核反應(yīng)堆中極為重要的原材料。
海牙戰(zhàn)略研究中心去年的一份報告稱，天然石墨和鋁是軍事應(yīng)用中最常用的材料。由于供應(yīng)商集中及與供應(yīng)國相關(guān)的不穩(wěn)定性，面臨相當(dāng)大的供應(yīng)安全風(fēng)險。在列出的40種關(guān)鍵材料的臨界程度中，天然石墨被評為“非常高風(fēng)險”。報告指出：美國國防部門面臨的風(fēng)險是對地緣政治競爭對手的嚴(yán)重依賴，這將直接阻礙其關(guān)鍵防御系統(tǒng)和設(shè)備的制造。
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