前言
鎵獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使其在半導(dǎo)體、光伏、通訊、醫(yī)療等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。近年來國內(nèi)鎵消費量快速攀升。2023年我國鎵消費量達(dá)520噸，較2019年的262噸增長258噸；其中化合物半導(dǎo)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(shù)幾個國家和地區(qū)，我國占比68%。作為鎵資源大國，近年來我國鎵產(chǎn)量呈現(xiàn)增長態(tài)勢，我國長期在全球鎵產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要地位，鎵產(chǎn)量占全球的比重均在90%以上。鎵是極為重要的戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源，對其進(jìn)行必要的儲備后，可優(yōu)先進(jìn)行精深加工，從中獲取更高價值。近年來，中國企業(yè)向鎵精加工領(lǐng)域不斷探索， 7N、8N級別產(chǎn)品隨之增多，鎵加工以純度不高的5N、6N級別產(chǎn)品為主的情況發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著產(chǎn)品品質(zhì)提升，我國鎵出口市場向好，鎵出口量總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢且遠(yuǎn)超進(jìn)口量。數(shù)據(jù)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(jìn)口量分別為11噸、6.5噸、22.9噸。
一、鎵在半導(dǎo)體等領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用潛力，國內(nèi)消費量持續(xù)增長
觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國鎵行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景預(yù)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(dǎo)電性、高抗腐蝕性等特點。鎵獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使其在半導(dǎo)體、光伏、通訊、醫(yī)療等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。
鎵在不同領(lǐng)域應(yīng)用情況
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 簡介 |
| 半導(dǎo)體 | 鎵本身并不是半導(dǎo)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(yōu)質(zhì)半導(dǎo)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(fā)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(wěn)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(diào)節(jié)，提高了光電轉(zhuǎn)化效率。銅銦鎵硒薄膜太陽能電池在光伏發(fā)電領(lǐng)域明顯優(yōu)于以硅基、非晶硅為主體材料的太陽能電池，而近年來技術(shù)發(fā)展，成本降低，該行業(yè)的鎵需求量也會隨之提升，發(fā)展?jié)摿薮蟆? |
| 磁性材料 | 鎵在磁性材料領(lǐng)域也有應(yīng)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(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在光通訊領(lǐng)域，如制造光纖、光纖放大器、光開關(guān)等。 |
| 醫(yī)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(fā)及轉(zhuǎn)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(fā)腫瘤和轉(zhuǎn)移性病變。 |
| 航空航天 | 鎵在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在制造發(fā)動機噴氣嘴、火箭推進(jìn)劑等。 |
| 其他 | 由于鎵熔點低，是一種獨特的液態(tài)金屬，無毒不易揮發(fā)，鎵銦、鎵錫液態(tài)金屬可替代水銀制成安全無毒的體溫計；由于鎵銦液態(tài)金屬極好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，使其成為神經(jīng)系統(tǒng)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(zhì)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(yīng)用于核反應(yīng)堆中。 |
資料來源：觀研天下整理
近年來，隨著半導(dǎo)體、5G、光伏等行業(yè)發(fā)展，國內(nèi)鎵消費量快速攀升。2023年我國鎵消費量達(dá)520噸，較2019年的262噸增長258噸；其中化合物半導(dǎo)體消費量占比42%，磁材摻鎵占比29%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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二、鎵資源儲量豐富且產(chǎn)量大，中國長期在全球鎵產(chǎn)業(yè)中占據(jù)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(shù)幾個國家和地區(qū)，我國占比68%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
作為鎵資源大國，近年來我國鎵產(chǎn)量呈現(xiàn)增長態(tài)勢，我國長期在全球鎵產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要地位，鎵產(chǎn)量占全球的比重均在90%以上。根據(jù)數(shù)據(jù)，2022年我國鎵產(chǎn)量為606噸，占全球的比重為96.8%；2023年我國鎵產(chǎn)量為701噸，占全球的比重為96.0%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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三、中國企業(yè)向鎵精加工領(lǐng)域不斷探索，將從中獲取更高價值
鎵是極為重要的戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源，對其進(jìn)行必要的儲備后，可優(yōu)先進(jìn)行精深加工，從中獲取更高價值。近年來，中國企業(yè)向鎵精加工領(lǐng)域不斷探索， 7N、8N級別產(chǎn)品隨之增多，鎵加工以純度不高的5N、6N級別產(chǎn)品為主的情況發(fā)生轉(zhuǎn)變。
中國鎵企業(yè)布局情況
| 企業(yè)名稱 | 鎵產(chǎn)品純度 | 簡介 |
| 廣東先導(dǎo)稀材股份有限公司 | 6N-8N5 | 廣東先導(dǎo)稀材股份有限于1995年成立，其產(chǎn)品包含硒、碲、鎵、銦、鈷、鎘等，應(yīng)用于各種終端市場，包括半導(dǎo)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(lǐng)域。該公司也從事紅外激光材料、化合物半導(dǎo)體材料、薄膜材料的生產(chǎn)和相關(guān)的資源回收業(yè)務(wù)。 |
| 北京通美晶體技術(shù)股份有限公司 | 6N-8N5 | 北京通美的高純材料產(chǎn)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(yè)生產(chǎn)高純鎵等產(chǎn)品，系國內(nèi)高純鎵產(chǎn)品最大制造商，主要用以保障自身III-V族化合物半導(dǎo)體襯底生產(chǎn)，剩余產(chǎn)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(chǎn)的產(chǎn)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(chǎn)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。 |
資料來源：觀研天下整理
四、出口市場向好，我國鎵出口量總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢且遠(yuǎn)超進(jìn)口量
隨著國內(nèi)產(chǎn)品品質(zhì)提升，我國鎵出口市場向好，鎵出口量總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢且遠(yuǎn)超進(jìn)口量。數(shù)據(jù)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(jìn)口量分別為11噸、6.5噸、22.9噸。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理（zlj）
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