我國鎵儲量及產量居全球首位企業向精加工領域探索出口市場向好

2024-12-08 10:58

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前言

鎵獨特的物理和化學性質，使其在半導體、光伏、通訊、醫療等領域展現出廣泛的應用潛力。近年來國內鎵消費量快速攀升。2023年我國鎵消費量達520噸，較2019年的262噸增長258噸；其中化合物半導體消費量占比42%，磁材摻鎵占比29%。目前，主要的鎵資源儲量集中在少數幾個國家和地區，我國占比68%。作為鎵資源大國，近年來我國鎵產量呈現增長態勢，我國長期在全球鎵產業中占據重要地位，鎵產量占全球的比重均在90%以上。鎵是極為重要的戰略礦產資源，對其進行必要的儲備后，可優先進行精深加工，從中獲取更高價值。近年來，中國企業向鎵精加工領域不斷探索， 7N、8N級別產品隨之增多，鎵加工以純度不高的5N、6N級別產品為主的情況發生轉變。隨著產品品質提升，我國鎵出口市場向好，鎵出口量總體呈現增長態勢且遠超進口量。數據顯示，2020年、2021年、2022年我國鎵出口量分別為82.8噸、75.6噸、94.4噸，進口量分別為11噸、6.5噸、22.9噸。

一、鎵在半導體等領域展現出應用潛力，國內消費量持續增長

觀研報告網發布的《中國鎵行業現狀深度研究與發展前景預測報告（2024-2031年）》顯示，鎵是一種銀白色、柔軟的金屬元素，具有低熔點、低毒性、高導電性、高抗腐蝕性等特點。鎵獨特的物理和化學性質，使其在半導體、光伏、通訊、醫療等領域展現出廣泛的應用潛力。

鎵在不同領域應用情況

應用領域	簡介
半導體	鎵本身并不是半導體，但由于其可與砷、氮、硒、碲、磷、銻等金屬和非金屬形成的一系列鎵基化合物，這些化合物均為優質半導體材料，可以被用于集成電路、探測器、光電材料和大型電子器件的制造。
光伏發電	銅銦鎵硒Cu(In, Ga)Se2 (CIGS)合金被用于薄膜太陽能電池，效率高且穩定，在這種鎵銦合金中約有30%Ga的化合物[67]。主要原理是銅銦鎵硒 (CIGS) 合金中的In被Ga替代，使其中的禁帶寬度得以調節，提高了光電轉化效率。銅銦鎵硒薄膜太陽能電池在光伏發電領域明顯優于以硅基、非晶硅為主體材料的太陽能電池，而近年來技術發展，成本降低，該行業的鎵需求量也會隨之提升，發展潛力巨大。
磁性材料	鎵在磁性材料領域也有應用，如用于制造高性能的磁記錄材料和磁傳感器等。
通訊	鎵在通訊領域中的應用主要體現在光通訊領域，如制造光纖、光纖放大器、光開關等。
醫療	在對惡性腫瘤的診斷治療過程中，以放射性68Ga為核心的 [68Ga]Ga-DOTA-FAPI-04 PET/CT在對各種類型腫瘤患者的原發及轉移病灶的成像過程中，對腫瘤有非常高的描繪能力，能很好顯示原發腫瘤和轉移性病變。
航空航天	鎵在航空航天領域中的應用主要體現在制造發動機噴氣嘴、火箭推進劑等。
其他	由于鎵熔點低，是一種獨特的液態金屬，無毒不易揮發，鎵銦、鎵錫液態金屬可替代水銀制成安全無毒的體溫計；由于鎵銦液態金屬極好的導電性和穩定性，使其成為神經系統治療與研究的材料保障；同時，低熔點使Ga合金可用于自動滅火裝置。單質鎵具有較高的沸點，使其成為高溫溫度計的選材之一；另外，鎵對中子有較強的吸收能力，也讓其作為熱載體應用于核反應堆中。

資料來源：觀研天下整理

近年來，隨著半導體、5G、光伏等行業發展，國內鎵消費量快速攀升。2023年我國鎵消費量達520噸，較2019年的262噸增長258噸；其中化合物半導體消費量占比42%，磁材摻鎵占比29%。

數據來源：觀研天下數據中心整理

二、鎵資源儲量豐富且產量大，中國長期在全球鎵產業中占據重要地位

鎵在地殼中的含量雖然相對較高，但主要以伴生礦的形式存在。目前，主要的鎵資源儲量集中在少數幾個國家和地區，我國占比68%。

數據來源：觀研天下數據中心整理

作為鎵資源大國，近年來我國鎵產量呈現增長態勢，我國長期在全球鎵產業中占據重要地位，鎵產量占全球的比重均在90%以上。根據數據，2022年我國鎵產量為606噸，占全球的比重為96.8%；2023年我國鎵產量為701噸，占全球的比重為96.0%。

數據來源：觀研天下數據中心整理

三、中國企業向鎵精加工領域不斷探索，將從中獲取更高價值

鎵是極為重要的戰略礦產資源，對其進行必要的儲備后，可優先進行精深加工，從中獲取更高價值。近年來，中國企業向鎵精加工領域不斷探索， 7N、8N級別產品隨之增多，鎵加工以純度不高的5N、6N級別產品為主的情況發生轉變。

中國鎵企業布局情況

企業名稱	鎵產品純度	簡介
廣東先導稀材股份有限公司	6N-8N5	廣東先導稀材股份有限于1995年成立，其產品包含硒、碲、鎵、銦、鈷、鎘等，應用于各種終端市場，包括半導體、顯示、電子、光伏、LED、紅外材料、聲光、熱電、光電傳感器、輻射探測器、制藥、飼料添加劑、玻璃、陶瓷和冶金等領域。該公司也從事紅外激光材料、化合物半導體材料、薄膜材料的生產和相關的資源回收業務。
北京通美晶體技術股份有限公司	6N-8N5	北京通美的高純材料產品包括高純鎵(6N、7N、8N級別)、鎵鎂合金、銦鎂合金、高純磷化銦多晶等，主要通過下屬子公司金美鎵業生產高純鎵等產品，系國內高純鎵產品最大制造商，主要用以保障自身III-V族化合物半導體襯底生產，剩余產能用以對外銷售。
武漢拓材科技有限公司	4N-7N5	武漢拓材科技有限公司成立于2015 年10月，主要生產的產品有純度從4N到8N之間的碲、鎘、銦、鎵、銻、鍺、砷、硒、鋁、鋅、磷等十五種高純元素產品，以及磷化銦、碲化鎘、銻化鎵、氧化鍺、氧化鎵、銦等高純化合物材料。