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一文看懂小金屬鎵:從“小眾”到“搶手”的金屬

來源: 發(fā)布時間:2025-05-22

一、金屬鎵:神奇的小金屬

       鎵的熔點很低,只有 29.76℃,將它放在手心會迅速熔化成液態(tài)。在常溫下它是藍白色的軟金屬,密度比普通金屬略小,固態(tài)時為斜方晶系結(jié)構(gòu)。鎵的沸點卻高達 2403℃,這種低熔點和高沸點的巨大差異,使得鎵在眾多金屬中獨樹一幟。

       鎵還是一種兩性金屬,既能和酸發(fā)生反應(yīng),生成鎵鹽;又能與堿作用,形成鎵酸鹽。在常溫下,鎵的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,幾乎不會被氧和水侵蝕,但在高溫環(huán)境中,它就變得活躍起來,能與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。比如,在高溫下,它能與硫、硒、碲、磷、砷、銻等元素反應(yīng),生成具有半導(dǎo)體性質(zhì)的化合物,這些化合物在現(xiàn)代科技領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。因其在半導(dǎo)體、光電子等高科技領(lǐng)域的不可替代性,因此被譽為“電子工業(yè)脊梁”。在全球已探明的鎵儲量中,中國占67.9%,2023年中國鎵產(chǎn)量達到701噸,占全球總產(chǎn)量的96%。


二、鎵的產(chǎn)業(yè)上下游

       上游:伴生礦的開采與資源分布

       鎵在自然界中沒有單獨的礦床,主要以伴生的形式存在于鋁土礦、鉛鋅礦等礦石中,含量通常較低。全球鋁土礦資源中鎵含量超過 100 萬噸,鋅礦中也有一

定儲量的鎵資源。中國作為全球比較大的鋁土礦生產(chǎn)國之一,擁有豐富的鎵資源儲量,占全球儲量的 68%,主要分布在山西、貴州、河南、廣西等地。在鋁土礦開采過程中,鎵作為伴生資源被一同開采出來,但其開采量受到鋁土礦開采規(guī)模和品位的影響。



數(shù)據(jù)來源:中商情報網(wǎng),東莞證券研究所

       

       中游:從伴生礦到高純鎵

       從伴生礦中提取鎵是一個復(fù)雜的過程,目前全球主要的鎵資源來源于加工鋁土礦的副產(chǎn)品,其余部分由鋅加工殘渣產(chǎn)生。在氧化鋁生產(chǎn)過程中,鎵會富集在鋁酸鈉母液中,通過一系列的提取工藝,如吸附法、萃取法等,可以將鎵從母液中分離出來,得到粗鎵。粗鎵的純度一般在 99.9% 左右,還需要經(jīng)過進一步的提純,如電解精煉、區(qū)域熔煉等,才能得到純度更高的工業(yè)鎵和高純鎵。工業(yè)鎵的純度可達 99.99%,主要應(yīng)用于磁材生產(chǎn)及合金制備等領(lǐng)域;高純鎵的純度則在 99.9999% 以上,是化合物半導(dǎo)體砷化鎵、氮化鎵襯底的主要原材料。


       下游:應(yīng)用領(lǐng)域普遍,科技發(fā)展的重要支撐

        鎵的下游應(yīng)用領(lǐng)域十分普遍,在半導(dǎo)體領(lǐng)域,鎵的化合物如砷化鎵、氮化鎵等,具有優(yōu)異的電學(xué)性能,被普遍應(yīng)用于制造高頻、高速器件,如微波集成電路、激光二極管、高電子遷移率晶體管等。在光電子領(lǐng)域,鎵基化合物被用于制造發(fā)光二極管(LED)、光電探測器、太陽能電池等,推動了照明、顯示、光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外,鎵在醫(yī)療領(lǐng)域也有應(yīng)用,如枸櫞酸鎵〔67Ga〕可用于診斷肺和肝病灶等疾病。


       三、供應(yīng)和需求情況

       中國是全球比較大的鎵生產(chǎn)國。2023 年,中國的鎵產(chǎn)量達到 701 噸,占全球總產(chǎn)量的 96%。這意味著全球絕大多數(shù)鎵都來自中國。近年來,中國對戰(zhàn)略金屬的出口管制越來越嚴(yán)格。比如 2024 年底,中國宣布限制鎵、鍺等物項對美國出口。這種政策變化可能會影響全球鎵供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。


       需求方面,以半導(dǎo)體領(lǐng)域需求占比明顯,化合物半導(dǎo)體約占鎵消費的 42%。磁材摻鎵消費占比約 29%,鎵在磁材中可明顯提升產(chǎn)品的磁性能及穩(wěn)定性,以滿足汽車、電子、通信等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅艽挪牡男枨?。半?dǎo)體(42%):制造氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)等芯片材料,應(yīng)用于5G、AI等領(lǐng)域。

       光電子(29%):用于LED、激光器等,如手機屏幕紅光由磷化鎵二極管發(fā)出。新能源(8%):提升光伏電池效率,未來或用于儲能系統(tǒng)。



       四、歷史價格走勢

       2024 年以來,鎵價中樞穩(wěn)步抬升,主要得益于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、通信及新能源領(lǐng)域的快速發(fā)展,鎵價的持續(xù)上漲反映了其在現(xiàn)代科技中的重要作用。供給端,因鎵的儲量偏少,且因環(huán)保要求、開采難度加大等影響使得鎵的供應(yīng)量受限。2024 年 12 月 31 日,純度為 Ga99.99 的金屬鎵參考價格為 2255 元 / 千克,價格范圍在 2230 - 2280 元 / 千克之間。到了 2025 年 2 月 12 日,長江綜合鎵(99.99%)價格區(qū)間為 1770 - 1870 元 / 千克,相較于 2024 年 12 月 31 日有了明顯的下降。而在 2025 年 3 月 3 日,金屬鎵價格為 1745 元 / 千克,延續(xù)了價格下行的趨勢。


數(shù)據(jù)來源:同花順


       五、未來展望:機遇與挑戰(zhàn)并存

       未來鎵產(chǎn)業(yè)面臨幾個重要趨勢。

       首先,中國對戰(zhàn)略金屬的出口管制可能會進一步加強,這將影響全球供應(yīng)鏈的格局。其次,隨著新能源和半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展,對鎵的需求預(yù)計會繼續(xù)增加。特別是在太陽能發(fā)電和集成電路制造領(lǐng)域,鎵的應(yīng)用前景廣闊。從儲量到產(chǎn)量,從應(yīng)用到市場,鎵正從一個 "小眾" 金屬逐漸成為全球高科技產(chǎn)業(yè)爭奪的焦點。在未來的科技競爭中,鎵的戰(zhàn)略地位預(yù)計會越來越重要。未來要持續(xù)跟蹤觀察鍺價格波動以及供需情況。



來源:雪球


標(biāo)簽: 有色金屬 金屬鎵 電解銅
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