接连断供镓锑,中国行动让白宫发慌:若再断供铟,军工产业或瘫痪

胖福小木屋 2024-10-28 18:39:37

美国白宫现在有些发慌了,因为继断供镓材料之后,商务部海关总署发布了公告,对锑和超硬材料等相关物项进行出口管制,

而美国白宫还担心的是,如果中国再进一步断供铟,军工产业或陷入瘫痪。首先,我们来了解一下,这三种材料对于美国军工产业的重要性。

镓元素在元素周期表中处于第四周期ⅢA族,纯镓的熔点很低,仅为29.78℃,然而沸点却高达2204.8℃,在夏季大部分呈液态存在,置于掌中即可熔化。

镓在地壳中的分布量为百万分之一五,在自然界中几乎不形成它本身的矿物。主要共生于铝土矿中,约占铝土矿的十万分之一到万分之三。

镓作为一种良好的超导材料,以镓金属为基体制备的一系列化合物,如半导体材料、光学电子材料、特殊合金、有机金属材料和新型功能材料等,是通信、军工、航空航天、新能源、医药等高新技术领域重要的基础材料之一,是我国抢占战略高地的关键,也是我国积极发展集成电路、信息网络、新能源等新兴产业的主战场,它最为人熟知的就是氮化镓和砷化镓,这是当今世界最先进的有源相控阵雷达的核心材料。

而锑(antimony),金属元素,银白色有光泽硬而脆的金属(常制成棒、块、粉等多种形状)。有鳞片状晶体结构。在潮湿空气中逐渐失去光泽,强热则燃烧成白色锑的氧化物。易溶于王水,溶于浓硫酸。锑在自然界中主要存在于硫化物矿物辉锑矿(Sb2S3)中。

锑最大的消耗用途,是作为军事领域的战略性关键矿物包括用于制造炸药、子弹和弹片的硬化铅、弹药底漆、示踪弹药、穿甲弹、照明弹、核武器、夜视镜、红外传感器、精密光学镜片、激光瞄准器、军用服装等等。简单理解来说,没有锑相关物项,那么弹药、导弹等将陷入停产危机。

而锑还有一项用途,那就是锑在合金中的主要作用是增加硬度,锑的热缩冷胀特性具有增加金属硬度、增加杀伤力的作用,主要用于枪管炮管制造,锑与铅、锡制作合金后,可用于提升子弹、焊接材料及轴承的性能,是建造航空母舰和大飞机不可或缺的战略材料,美国的F-35战机,每架飞机需要300k锑,而F/A-18F“超级大黄蜂”战机挂载AIM-9X红外制导空空导弹,该导弹采用了锑化铟凝视焦平面导引头。除此之外,

简单说,相比传统兵器,高技术兵器的优点在于其更方便、更灵敏、更准确、更容易操纵。这些提起来容易,却集中体现了当今材料科学、电子科学以及工程制造的诸多最高成就。而这些成就的获得,往往是源于钨锑稀土的某些特殊功能的发现和应用。

由于锑应用领域还包括大量军工产品,还被多国列入战略资源目录。2011年更是被英国地质调查局列为全球第一紧缺矿种。

中国是全球最大的锑生产国,约占全球总产量的80%,除此之外,据相关数据显示,2021年中国锑矿储量共计48万吨,占全球锑矿总储量的32.0%,全球排名第一,主要锑矿分布于湖南、广西、西藏等地,湖南冷水江市锡矿山更有“世界锑都”之称。其他的国家中玻利维亚31万吨,占21%;俄罗斯18万吨,占12%,美国的锑矿储量非常少,而且美国还缺少加工产业链,因为锑在自然界主要以硫化物矿物辉锑矿的形式存在。

而铟(In),被中国、欧盟、美国和日本先后列为关键矿产,是电子产品、太阳能电池、国防军事、航空航天、核工业和现代信息产业等高科技领域不可或缺的稀有资源。从军事指挥到武器制导,再到电子对抗均使用了含铟等稀散金属的元器件。F22和F35的舱盖,就是氧化铟锡膜,能够有效防止敌方雷达波穿透座舱形成反射,从而让战机获得强大的隐身能力,可以说铟已成为高性能战斗机的核心隐身材料之一。世界上最先进的导弹未端制导几乎都采用砷化铟焦平面阵列红外成像导引头,其中包括美国的陆基中段反导导弹。

那么让美国最尴尬的是,美国是不具备制造生产这三种材料的可能性的,金属铟,没有专门的铟矿,它伴生在铜矿、铅锌矿里面,炼完铜、浮选完铅锌,用矿渣提炼出来的。金属镓,也没有专门的镓矿,它伴生在铝土矿里面,属于铝矿的副产品。而锑在自然界主要以硫化物矿物辉锑矿的形式存在。

以镓为例子,镓是电解铝的副产品,需要大宗金属的大规模量产才有成规模的产出。对廉价能源需求极高,特别是电,即使美国在某地同时找到了廉价能源和廉价劳动力,花费了数年甚至十数年时间重建生产线,所产出庞大的主要产品铝、铅、锌卖给谁?所以对于美国来说,重建镓产业链的难度非常大。

而铟主要伴生于铅、锌、锡、银、铜、铁、锑等矿产中,迄今为止并未发现独立的铟矿床。根据地质学家多年研究总结,与铟相关的矿床类型可以划分为块状硫化物矿床、沉积型铅锌矿床、矽卡岩型矿床、斑岩型矿床、浅层低温热液矿床、与花岗岩有关的岩浆热液矿床,等等。含铟的矿床类型多种多样,但是目前发现铟主要存在于与岩浆热液相关的铅锌多金属矿床中,在这类矿床中铟储量占全球铟总储量的81.2%左右,金属铟主要提取自这些矿床所含的闪锌矿中。

美国虽然拥有280吨的储量,但是铟是其他大宗金属的衍生矿,这就需要在其他主金属提取过程中的富集;制取铟富集物;通过一些化学冶金过程而制得粗铟;粗铟电解得精铟锭。它和镓的特点都是生产技术水平很高,能耗也很高,需要大宗金属的大规模量产才有成规模的产出。对廉价能源需求极高,特别是电。

即使美国在某地同时找到了廉价能源和廉价劳动力,花费了数年甚至十数年时间重建生产线,掌握了铟的提取技术,生产出来了铟,所产出庞大的主要产品铅、锌卖给谁?

只有中国全球第一规模的市场才可以消化掉生产铟而附带的铅、锌产品,可以说,镓和铟的特征,决定了美国根本没有办法构建起生产线。实际上,早在1972年开始美国就100%依赖于铟进口,荒废了50年的生产线,技术、设备、人才想要重新掌握,不是一件容易的事情。

除此之外,经过多年的发展,中国的铟提取技术和水平已居世界前列‚有多项独创的技术及设备成功应用于工厂生产‚形成了系统、完整的符合中国资源特点的独特工艺流程。其中‚与湿法炼锌相匹配的综合回收铟工艺与设备‚火法炼锌副产品真空蒸馏法富集铟的工艺与设备‚由高炉炼铁烟尘提取铟的工艺等都是由中国独创,没有想要掌握这样的技术,避不开中国的专利限制。

因为中国拥有如此全面系统的提取技术,这样的结果就是,我们完全是按照各国需求来出口,完全不给美国、日本等国家战略储备的机会。所以日本和美国曾不断发展铟的回收技术,铟的二次资源主要是在钢制品的生产过程和使用过程中产生的下脚料、废品、旧品、元器件等。但是这并不能解决需求,尤其是美国的铟需求量非常高。

工业卡脖子无非三招:卡材料、卡设备、卡技术。卡材料是最基础,也是最能直接见效的卡脖子。因为设备和技术,可以走私和偷窃,材料被卡,就会陷入供应链危机,没有捷径可走。

以镓禁令为例,镓禁令以来,最首当其冲的就是美国的军工行业,早在中国刚公开镓禁令的时候,美媒就指出,中国对关键原材料的出口限制可能对F35的生产速度产生直接影响。中国控制着许多重要的稀土元素,这些元素对于制造高科技产品,包括F35的航电系统、发动机和雷达至关重要。如果中国限制这些元素的出口,那么全球高科技制造业将受到严重冲击。

要知道,中国出口全球的镓有近95%是被美国采购走了,据美国地质调查局数据 (2011-2022年MineraCommodity Summaries) ,2010-2021年美国进口确化金属镓3880t,接近同期全球原生镓产量总和 (4125t)。

果不其然,洛马公司宣布将F35的下线速度下调三分之一,2023年整体F35战斗机的产量预计将减少50架,这对于美国空军以及计划购买该战机的国家都将产生一定影响。

除了F35,美军使用到镓材料的先进雷达和红外探测设备的大规模生产都出现了困难,或者时间要延后,或者造价上涨,或者产能不足。而这样的影响最终会影响到美国武器的现代化计划。

中国如今已经断供了镓、锑,限制了重稀土的出口,如果中国再断供铟,那么美国的军工产业将会遭受严重的打击。

当然,中美博弈,大家都不是一次性把牌出完,我们现在就看美国,会放出什么大招来应对中国吧!

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胖福小木屋

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