锗资源在战略信息和国防军工行业有潜在价值,作为我国优势矿产,当发挥自身的战略价值

来源:禾几日月

锗资源在自然界中很难单独成矿,常以化合物的形式与铅锌矿、黄铁矿、煤炭等共存,全球储量约8600t,其中我国储量3526t,占全球41%,仅次于美国。

随着锗应用范围的扩大,锗资源产量大幅增加,由2000年的71t增加到2019年的130t,增长83.1%。

全球锗生产主要特征:一是生产集中度较高,中国、美国和俄罗斯三国产量占全球75%,其中中国2019年产量占全球的65.4%;二是中国自2004年起取代美国,成为全球最大锗生产国,近十年贡献了全球68.5%的锗。

随着5G兴起等新兴产业的发展,锗资源需求将大量增加,从相关废弃产品中回收锗可增加资源来源,并且有效减少环境污染。当前全球锗产量的30%来自回收,主要回收来源有炼锌废渣、燃煤烟气、含锗废料。

炼锌废渣和含锗烟气是最常见的锗制取来源,分别占60%和30%;据世界金属协会预计,随着含锗废料回收技术逐步进步,大约60%的锗光学产品可以回收锗,其中美国一般从废弃坦克等军用车辆和武器中回收,而我国锗回收锌渣和含锗烟气为主,近年来出现若干从光纤、废弃设备中回收锗的公司,但整体规模较小。

2019年,我国二次回收锗约21t,占全球二次回收的87.5%。

锗具有良好的光学性质和力学性质,是一种半导体,广泛应用于红外光学、光纤通信、太阳能电池及聚合催化等新兴产业,在信息通信、航天航空、军事武器和新能源领域具有很重要的潜在价值。

锗的工业应用主要起始于1950年前后,前期主要用于生产二极管、晶体管和PET催化剂。

1980年代起,随着新应用的研发,锗主要消费领域逐步转移到光纤电缆、红外设备和太阳能电池。

2005年以来,全球锗金属消费结构中,光纤和红外产品中消费占比持续扩大,光纤产品由2005年的20%增加到2019年34%;红外设备占比由25%增加到36%;催化剂由2005年36%减小至2019年的4%,大幅下降。

未来锗在战略信息产业和国防军工产业具有极其重要的应用潜力,战略信息产业主要是生产芯片、太阳能电池、传感器、滤光器,在国防军工领域主要应用于生产军用透镜、红外雷达、热成像仪、放射线检测仪、核反应能谱仪。

当前锗主要应用于光纤、PET催化剂、红外光学及太阳能电池等领域,占锗总需求的91%,其中红外光学和太阳能电池占据着越来越重要的地位,光纤、红外光学、太阳能等对锗需求均稳定增长。

光纤是锗最大消费领域,当前已进入5G时代,5G网络建设对光纤需求量将是4G的1.4倍,2020年全球约消费光纤5.5亿芯km,消费锗60.5t;光纤消费与通信技术发展具有一致性,表现在以8~10年为一个周期。

据测算,2025年、2030年、2035年全球锗光纤需求分别为90.8t、122.5t和147.0t。

在红外领域,我军对信息化建设将提出更高要求,为满足基本的信息化战争需要,我军夜视仪需求达6.5万台,每台约需要0.3kg锗,总计折合锗需求19.5t。

而我国国防军工领域雷达、镜头、探测仪等需锗约11t,预计全球军工需求锗约61t。

另外,红外成像逐渐成为车载标配,随着新能源汽车的崛起,未来全球红外热像仪需求94万台,合计锗需求280t。

综合来看,红外领域锗需求年均增长6.2%,由2020年54t增长至2025年73.4t,而2030年需求约95.5t,2035年需求114.5t。

太阳能电池用锗主要用于卫星,未来民用航天逐渐兴起,但卫星属于高端产品,消费领域较窄,预计太阳能电池整体对锗需求年均增长3.5%,即2025年、2030年、2035年分别需求28.4t、33.8t和40.1t。

锗催化剂消费主要集中在日本,约占全球68.9%,锗催化剂具有性能好、污染小、稳定性强的优势,未来新技术新产业会促进锗催化剂需求,但考虑到锗催化剂价格较高且可被替代,预计催化剂锗需求整体年均增长2%,即2025年、2030年、2035年分别需求5.9t、6.4t和6.9t。

根据锗主要产品中国产量全球占比,可以推算出中国锗需求量。

测算可知,预计2025年、2030年、2035年中国锗需求分别为115.1t、151.3t和181.3t。

未来锗需求快速增长已成定局,未来资源供应将面临新的形势。

一是供不应求现象逐步突出,当前全球锗资源基本供需平衡,随着全球锗需求的增长中国锗产量将同步增加,但受环保和资源出口政策限制,中国锗产量增幅有限,预计中国锗产量至2028年逐渐增加并稳定至170t,自2025年起全球锗缺口逐步明显。

二是锗二次回收产量将增加,随着锗缺口增加锗价格将随之上涨,将进一步刺激回收锗产业的发展,预计2025年、2030年、2035年全球锗二次回收产量分别为43.5t、88.1t、138.6t,锗二次回收比重将从当前30%升至2035年的45%。

另外,未来中国作为全球最大锗资源供应国的地位很难改变,未来锗资源供应增量主要来自二次回收,作为全球最大的消费地区,中国有巨量的回收来源。

综上可得,未来锗资源在战略信息产业和国防军工行业具有潜在价值,作为我国优势矿产,应当发挥自身的战略价值:一是鼓励科技研发,瞄准下一代产业开发高技术产品;二是加强行业联合,提高国际竞争力和话语权;三是制定严格的出口管控政策,严防资源流失。

发表于上海市
2023-07-04
国际

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