一、金属镓:神奇的小金属
镓的熔点很低,只有 29.76℃,将它放在手心会迅速熔化成液态。在常温下它是蓝白色的软金属,密度比普通金属略小,固态时为斜方晶系结构。镓的沸点却高达 2403℃,这种低熔点和高沸点的巨大差异,使得镓在众多金属中独树一帜。
镓还是一种两性金属,既能和酸发生反应,生成镓盐;又能与碱作用,形成镓酸盐。在常温下,镓的化学性质比较稳定,几乎不会被氧和水侵蚀,但在高温环境中,它就变得活跃起来,能与多种物质发生化学反应。比如,在高温下,它能与硫、硒、碲、磷、砷、锑等元素反应,生成具有半导体性质的化合物,这些化合物在现代科技领域发挥着重要作用。因其在半导体、光电子等高科技领域的不可替代性,因此被誉为“电子工业脊梁”。在全球已探明的镓储量中,中国占67.9%,2023年中国镓产量达到701吨,占全球总产量的96%。
二、镓的产业上下游
上游:伴生矿的开采与资源分布
镓在自然界中没有单独的矿床,主要以伴生的形式存在于铝土矿、铅锌矿等矿石中,含量通常较低。全球铝土矿资源中镓含量超过 100 万吨,锌矿中也有一
定储量的镓资源。中国作为全球比较大的铝土矿生产国之一,拥有丰富的镓资源储量,占全球储量的 68%,主要分布在山西、贵州、河南、广西等地。在铝土矿开采过程中,镓作为伴生资源被一同开采出来,但其开采量受到铝土矿开采规模和品位的影响。
数据来源:中商情报网,东莞证券研究所
中游:从伴生矿到高纯镓
从伴生矿中提取镓是一个复杂的过程,目前全球主要的镓资源来源于加工铝土矿的副产品,其余部分由锌加工残渣产生。在氧化铝生产过程中,镓会富集在铝酸钠母液中,通过一系列的提取工艺,如吸附法、萃取法等,可以将镓从母液中分离出来,得到粗镓。粗镓的纯度一般在 99.9% 左右,还需要经过进一步的提纯,如电解精炼、区域熔炼等,才能得到纯度更高的工业镓和高纯镓。工业镓的纯度可达 99.99%,主要应用于磁材生产及合金制备等领域;高纯镓的纯度则在 99.9999% 以上,是化合物半导体砷化镓、氮化镓衬底的主要原材料。
下游:应用领域普遍,科技发展的重要支撑
镓的下游应用领域十分普遍,在半导体领域,镓的化合物如砷化镓、氮化镓等,具有优异的电学性能,被普遍应用于制造高频、高速器件,如微波集成电路、激光二极管、高电子迁移率晶体管等。在光电子领域,镓基化合物被用于制造发光二极管(LED)、光电探测器、太阳能电池等,推动了照明、显示、光伏发电等产业的发展。此外,镓在医疗领域也有应用,如枸橼酸镓〔67Ga〕可用于诊断肺和肝病灶等疾病。
三、供应和需求情况
中国是全球比较大的镓生产国。2023 年,中国的镓产量达到 701 吨,占全球总产量的 96%。这意味着全球绝大多数镓都来自中国。近年来,中国对战略金属的出口管制越来越严格。比如 2024 年底,中国宣布限制镓、锗等物项对美国出口。这种政策变化可能会影响全球镓供应链的稳定。
需求方面,以半导体领域需求占比明显,化合物半导体约占镓消费的 42%。磁材掺镓消费占比约 29%,镓在磁材中可明显提升产品的磁性能及稳定性,以满足汽车、电子、通信等领域对高性能磁材的需求。半导体(42%):制造氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)等芯片材料,应用于5G、AI等领域。
光电子(29%):用于LED、激光器等,如手机屏幕红光由磷化镓二极管发出。新能源(8%):提升光伏电池效率,未来或用于储能系统。
四、历史价格走势
2024 年以来,镓价中枢稳步抬升,主要得益于半导体产业、通信及新能源领域的快速发展,镓价的持续上涨反映了其在现代科技中的重要作用。供给端,因镓的储量偏少,且因环保要求、开采难度加大等影响使得镓的供应量受限。2024 年 12 月 31 日,纯度为 Ga99.99 的金属镓参考价格为 2255 元 / 千克,价格范围在 2230 - 2280 元 / 千克之间。到了 2025 年 2 月 12 日,长江综合镓(99.99%)价格区间为 1770 - 1870 元 / 千克,相较于 2024 年 12 月 31 日有了明显的下降。而在 2025 年 3 月 3 日,金属镓价格为 1745 元 / 千克,延续了价格下行的趋势。
数据来源:同花顺
五、未来展望:机遇与挑战并存
未来镓产业面临几个重要趋势。
首先,中国对战略金属的出口管制可能会进一步加强,这将影响全球供应链的格局。其次,随着新能源和半导体行业的快速发展,对镓的需求预计会继续增加。特别是在太阳能发电和集成电路制造领域,镓的应用前景广阔。从储量到产量,从应用到市场,镓正从一个 "小众" 金属逐渐成为全球高科技产业争夺的焦点。在未来的科技竞争中,镓的战略地位预计会越来越重要。未来要持续跟踪观察锗价格波动以及供需情况。
来源:雪球