锗和镓禁令生效,影响有多大?谈谈锗的用途

锗和镓禁令生效,影响有多大?谈谈锗的用途

而且,中国虽然产量世界最高,出口量最大,但矿产储量并没有达到垄断的地位。据分析,美国的锗资源储存量很可能是超过中国的,其他国家虽然不如中国多,但也不至于完全没有。而且美国的锗供应只有一半左右时来自中国。换句话说,如果美国想在自己国家加大锗资源开发的话,完全可以替代中国。

之所以没有那么做,主要还是由于锗的开采提炼是受累不讨好的工作,往往都是提炼其他矿物的副产品,而不会单独开采提炼。中国在这方面已经有较为成熟的产业链了,具有明显的价格优势,美国短时间内替代不太可能,成本上也不允许。

值得一提的是,中国的煤炭资源储量世界最高,而煤炭资源中含有一定量的锗元素,利用这个优势,中国在煤灰中提炼锗元素的技术还是比较领先的,成为中国保证产量的一个重要手段。作为世界上最大的煤炭消费国,从煤灰里提炼锗和镓等稀有元素,中国有先天优势。也在一定程度上奠定了中国的价格优势。

但是还有另外一条路可以走,那就是锗回收。已经生产的那些光纤、夜视镜之类的产品报废以后,通过回收提炼还是可以收回锗元素的,这可以在一定程度上替代矿产的开采。所以,并不是大家理解的,只要禁止出口,就可以限制住其他国家的。

短时间影响虽然不大,但长期的影响还是不容小觑的。在其他国家开发出替代产能以前,中国的减量出口必然会消耗别国的储备库存,一旦储备库存低于安全值,就会引发价格上涨,这是必然的。当然价格上涨也会促进别国加大锗的开采和回收,促进替代产能的产生。所以限制出口并不能堵住别人发展的路。

但限制出口也可以达到很重要的战略效果。

首先,通过限制,减少敌对势力把这类战略资源应用到军事用途,最终对中国产生军事威胁。也就是可以为国家安全而服务。

其次,出于对供应安全的考虑,一些国际大企业会加大在中国投资的力度,直接在中国国内利用锗资源来生产产品,然后再往国外运输制成品。这样做当然可以缓解锗资源的供应,但同时对中国也是有利的,可以在中国形成更成熟的锗加工产业链,限制粗产品出口,可以提升国内的产业链水平。

此外,通过出口管制,可以把握锗资源的去向,了解世界各地的用途。如果能掌握锗资源的最终去向,就可以了解锗元素开发应用的进展,从而把握高科技发展的方向,为国内科技发展提供线索。

那么锗究竟有哪些重要的作用呢?

第一个最大的应用场景就是红外领域,这也是军工领域最重视的一项应用。锗元素对于特定红外光来说是透明的,能够让红外光无阻碍地穿透。在军事上最大的用途就是夜视镜和红外探测仪。说白了锗元素造就了现代军事上的透视眼,中断了锗元素供应,就相当于灭掉了军工上的眼睛。现代的战争中,士兵手里都有能观看红外光的夜视镜,从而可以像白天一样在晚间活动,夜视镜越清晰,带来的战略优势也就越大。

图片2:导弹,来自百度图片,无版权纠纷

导弹领域,很多的攻击导弹和防御导弹都有红外跟踪功能,这种功能的实现,自然离不开锗元素的加持。现代化的飞机、坦克等军事武器也都是配备红外观测功能的。与此同时,越来越多的武器有红外通讯功能,这项功能自然也离不开锗元素。更不用说现在已经实现了红外激光武器,这些武器也需要锗元素。

民用领域,锗元素在红外领域的应用也越来越多。三年疫情,让我们见证了红外体温检测功能的日渐强大,越来越多的家庭已经配备了红外体温计,这些红外体温检测设施是需要用到锗元素的。安全保障领域,越来越多的安保监控已经具备了红外夜视功能,能实现24小时不间断监控,即使在没有灯光的夜晚,也可以较为清晰地拍摄到人员走动。更进一步的应用是下一步自动驾驶汽车和无人机领域,这些领域刚刚处于起步阶段,未来产量越来越高,对锗资源的需求也会越来越大。此外,红外检测技术在消防和电力领域也得到了大力推广。

锗元素第二个重要用途是光纤领域。随着宽带技术的普及,光纤的用量越来越大,连普通家庭都已经普遍在使用光纤了。尤其是随着5G建设程度的不断加大,市场对光纤的需求量还会进一步增加。而光纤的生产,是需要锗元素的。光纤中传播的主要是红外线,添加锗元素可以增加红外光的透过率。与此同时,光纤中的光并不是走直线的,而是在光纤内部不断反射前进。反射的过程中是容易损失光的,要想减少损失,就需要让光做全反射,这就需要光纤的折光率越大越好,锗元素恰恰是可以增加折光率的成分。所以几乎所有的光纤里面都会添加一定量的锗元素,这也是锗元素最大的应用市场之一,跟红外不相上下。

图片3:光纤,来自bing,无版权纠纷

锗元素第三个用途是在太阳能电池板领域的应用。随着太阳能电池的应用范围越来越广,锗元素的需求量将呈现明显增加的趋势。尤其是在中国光伏产业高速发展的背景下,锗元素的需求一定会只增不减。

当然,锗元素在芯片半导体领域也有重要应用。锗元素制造的半导体管功耗低、发热小,具有很明显的节能优势。锗元素还适合应用到高频芯片上,在通讯领域具有重要应用。与此同时,在传统芯片产业中,锗元素还左右着芯片用关键气体的生产,因为锗元素是生产催化剂的重要成分,这些催化剂用来生产很多石油化工产品,当然也包括半导体产业使用的一些关键气体。

锗元素还在核能和相关检测领域有重要应用。用来探测核辐射的伽马能谱仪就会用到锗元素。很多检测高能离子的领域都会用到锗元素。包括我们前面介绍过的中国悟空号反物质探测卫星中也大量使用了锗元素来探测宇宙射线。

锗元素在军事领域还有一项重要应用,就是用来生产隐身飞机、隐身舰船等隐身设施的隐身涂料,可以让这些设施躲过雷达的探测。

当然锗元素还有很多高端领域的应用以及未来将要开发的重要应用,比如锗元素在医疗领域用途也是很重要的,如放化疗领域。至于未来的开发前景,那也是非常广泛的。

总之,锗元素代表着世界上最先进科技的发展方向,是发展高科技的重要原料,把握好锗资源的开发和利用,就能在未来高科技发展领域占有一席之地。

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