有色金属行业动态报告：镓、锗实行出口管制，战略金属地位确立

中国对镓和锗相关物项实行出口管制，保障战略资源话语权。2023年7月3日，中国商务部、海关总署发布关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告，自2023年8月1日起正式实施。公告对镓相关的金属镓、氮化镓、氧化镓、磷化镓、砷化镓、铟镓砷、硒化镓、锑化镓共8类物项以及锗相关的金属锗、区熔锗锭、磷锗锌、锗外延生长衬底、二氧化锗、四氯化锗共6类物项进行出口管制，出口经营者需要按照相关规定办理出口许可手续，获得出口许可证后方可进行出口贸易经营。商务部也说明，镓、锗相关物项具有明显的军民两用属性，对镓和锗实行出口管制措施目的是为了维护国家安全和利益，我们认为这也在关键战略资源领域保障了自己的话语权。 镓：主流化合物半导体材料，应用空间广阔。镓主要应用于半导体、LED、太阳能电池等领域，半导体和LED领域占比约达80%，主要为砷化镓形式。中国是全球第一大金属镓生产国，2022年产量全球占比高达98%。日本、德国和荷兰是我国金属镓前三大出口国，2022年我国对日本/德国/荷兰出口金属镓35.7/29.3/21.0/吨，同比增长83.1%/-1.7%/303.8%，海外厂商对我国金属镓供应依赖性较强，中国在上游原料供应端拥有较强话语权。然而镓产业链中下游代表产品主要为砷化镓，砷化镓产业技术壁垒较高，目前仍被海外厂商占据主导，前三家砷化镓衬底厂商均为海外厂商或外资控股，合计市场份额占比超60%。 锗：重要的半导体材料，目前已拓展红外、光纤、太阳能电池等应用领域。 锗主要应用红外光学、光纤通信、太阳能电池以及半导体等领域，红外光学和光纤通信合计占比超70%。中国是第二大锗资源储量国和第一大锗生产国，锗储量占全球比重约41%，锗产量占全球原生锗比重约70%。每年金属锗都呈现净出口趋势，流向美国、欧盟、日本等发达经济体。但是国内公司多集中在锗产业上游，中下游企业发展相对海外滞后，因此深加工环节更多依赖进口，国内主要生产企业有云南锗业、四环锌锗、中锗科技、通力锗业、驰宏锌锗、中金岭南、韶关冶炼厂等。海外公司多集中于锗的深加工领域以及终端应用领域，上游原料大都依赖外采，在下游需求侧相对占比较高，具有代表性的海外锗行业公司包括比利时优美科(Umicore)、美国的ATX半导体以及德国的Photonic Sense。 投资建议：我们认为，对于镓、锗产业链上游原料企业，海外出口市场或将受到冲击，但在政策落地之前或受益于下游囤货需求增加，短期价格有望上行； 对镓、锗产业链中游制造环节，在上游原料出口受限的情况下海外市场或将转向中游产品采购，相关海外订单需求有望增长，利好中游制造环节国内公司份额提升，同时对于砷化镓、锗衬底等国内技术薄弱的板块也有望加速国产替代进程； 长期来看，国内需求市场占比有望得到提升，同时镓和锗作为战略性金属的地位得以确立。镓、锗相关标的包括：云南锗业、驰宏锌锗、中国铝业、有研新材。 风险提示：海外地缘政治风险，出口政策风险，国产替代进程不及预期。 重点公司盈利预测、估值与评级 1中国对镓、锗相关物项实行出口管制，保障战略资源话语权 2023年7月3日，中国商务部、海关总署发布关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告，自2023年8月1日起正式实施。公告对镓相关的金属镓、氮化镓、氧化镓、磷化镓、砷化镓、铟镓砷、硒化镓、锑化镓共8类物项以及锗相关的金属锗、区熔锗锭、磷锗锌、锗外延生长衬底、二氧化锗、四氯化锗共6类物项进行出口管制，出口经营者需要按照相关规定办理出口许可手续，通过省级商务主管部门向商务部提出申请，获得出口许可证后方可进行出口贸易经营。 镓和锗战略资源地位显著。作为极为重要的稀缺战略资源，镓和锗广泛应用于卫星通信、太阳能电池、半导体等领域，和军工、国防、高新科技等领域密切相关。 目前这两种稀有金属均被美国列为35种关键矿产目录，也被欧盟列入61种关键原材料目录。 中国对镓和锗实行出口管制，目的是为了维护国家安全和利益。镓、锗相关物项具有明显的军民两用属性，对镓、锗相关物项实施出口管制是国际通行做法，目的是为了维护国家安全和利益，更好履行国际义务。出口管制不是禁止出口，符合相关规定的将予以许可。商务部也说明，中国政府实施出口管制，不针对任何特定国家。2023年1月28日，美国与荷兰、日本就向中国出口先进芯片制造设备达成协议；2023年5月23日，日本经济产业省正式公布了《外汇法》法令修正案，将先进芯片制造所需的23个品类的半导体设备列入出口管理的管制对象，并将正式于7月23日实施；2023年6月30日，荷兰政府发布声明出台限制部分先进半导体设备出口的新规，新措施将在2023年9月1日开始生效；海外对于中国高新技术领域的制裁愈演愈烈。目前中国对镓和锗实施出口管制，我们认为这是中国出于保护国家安全和利益的目的在关键战略资源领域保障自己的话语权。 表1：镓、锗出口管制相关物项 2镓：主流化合物半导体材料，应用空间广阔 镓产业链延伸多以砷化镓、氮化镓、氧化镓、4N工业镓形式应用，其中工业镓是生产其他产品最主要的基础原料。镓，英文名称：Gallium，元素符号Ga，密度为5.904克/立方厘米，熔点为29.76°C，沸点为2204°C。固体镓为蓝灰色，液体镓为银白色。镓在低温时硬而脆，而一超过室温就熔融，溶于酸和碱中，微溶于汞，腐蚀性很强。镓在干燥的空气中比较稳定，表面会生成氧化物薄膜阻止继续氧化，在潮湿空气中便失去光泽。镓的凝固点很低，由液态转化为固态时，膨胀率为3.1%，宜存放于塑料容器中。镓在地壳中的含量为0.0015%，不以纯金属状态存在，通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的。镓由于熔点很低、沸点很高、良好的超导性、延展性以及优良的热缩冷胀性能而被广泛应用到半导体、太阳能、合金、化工等领域。 图1：镓产业链 全球主要镓资源供给来源于加工铝土矿的副产品，主要镓消费形式为砷化镓。 镓主要是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的，也有少量镓来自于煤中伴生元素镓的回收，目前世界上90％以上的原生镓都是从生产氧化铝的种分母液中提取的。铝土矿中的镓含量平均值为百万分之五十，世界铝土矿资源中所含的镓估计超过100万吨。镓往下游的主要消费形式为砷化镓，份额占比约80%，使用砷化镓衬底制造的半导体器件，具备高功率密度、低能耗、抗高温、高发光效率、抗辐射、高击穿电压等特性，因此砷化镓衬底被广泛用于生产LED、射频器件、激光器等器件。 图2：中国提取的金属镓源自铝土矿的比例超90%（吨） 图3：镓主要应用于半导体和LED领域（砷化镓形式） 全球镓资源主要分布在非洲、大洋洲和南美洲。镓资源主要存在于铝土矿中，非洲、大洋洲、南美洲铝土矿中镓储量全球占比分别为32%、23%和21%，亚洲占比为18%。从国内来看，中国镓资源主要分布在河南、广西、贵州和山西，2022年储量占比分别为32%、22%、21%和12%。 图4：全球铝土矿中镓储量分布 图5：2022年中国镓资源储量分布 中国金属镓产量全球占比高达98%。根据USGS数据，2022年中国金属镓产量占全球的比例高达98%，几乎垄断全球的供应。从国内产量变动来看，2017-2022年，随着价格回暖上涨，中国厂商产能陆续扩大，金属镓产量整体保持增长态势，由296.55吨增长至628.49吨，GAGR为16.2%。 图6：2022年中国金属镓产量全球占比高达98% 图7：2017-2022年中国金属镓产量 表2：中国金属镓主要厂商 中国金属镓主要出口至日本、德国和荷兰。中国作为全球镓生产的超级大国，2022年合计出口金属镓94.4吨，同比增长24.9%。分国别来看，日本、德国和荷兰是我国金属镓的前三大出口目的地。2022年，我国对日本出口金属镓35.7吨，同比增长83.1%，出口占比达37.8%；对德国出口金属镓29.3吨，同比下降1.7%，出口占比达31.0%；对荷兰出口金属镓21.0吨，同比增长303.8%，出口占比达22.2%。 表3：中国金属镓出口量（吨） 砷化镓是当前主流的化合物半导体材料之一，其应用可以分为三个阶段。第一阶段自20世纪60年代起，砷化镓衬底开始应用于LED及太阳能电池，并在随后30年里主要应用于航天领域；第二阶段自20世纪90年代起，随着移动设备的普及，砷化镓衬底开始用于生产移动设备的射频器件中；第三阶段自2010年起，随着LED以及智能手机的普及，砷化镓衬底进入了规模化应用阶段，再次拓宽到激光器（VCSEL）等新的应用领域。 砷化镓产业链包括砷化镓晶体生长、衬底和外延片生产加工环节，全球砷化镓衬底市场海外厂商占据主导权。衬底是外延层半导体材料生长的基础，在芯片中起到承载和固定的关键作用，由于自然界不存在天然的砷化镓单晶，需要利用原材料金属镓、砷通过人工合成制备。目前砷化镓晶体主流生长工艺包括LEC法、HB法、VB法以及VGF法等，其中Sumitomo砷化镓单晶生产以VB法为主，Freiberger以VGF和LEC法为主，而北京通美则以VGF法为主。目前国内涉及砷化镓衬底业务的公司较少，除北京通美外，广东先导先进材料股份有限公司等公司在生产LED的砷化镓衬底方面已具备一定规模。全球砷化镓衬底市场整体而言海外厂商占据主导权。根据Yole统计，2019年全球砷化镓衬底市场主要生产商包括Freiberger、Sumitomo和北京通美，其中Freiberger占比28%、Sumitomo占比21%、北京通美占比13%。 图8：全球砷化镓衬底市场格局（2019） 3锗：重要半导体材料，拓展红外、光纤、光伏应用 锗是一种稀散金属，是重要的半导体材料。锗，英文名称Germanium，化学符号Ge，熔点937.4℃，沸点2830℃，密度 5.35g/cm ³，硬度6～6.5。锗是一种灰白色类金属，有光泽，质硬，属于碳族，有着良好的半导体性质，如高电子迁移率和高空穴迁移率等，可用于制作低压大电流和高频器件。锗化学性质稳定，常温下不与空气或水蒸汽作用，但在600～700℃时，能很快生成二氧化锗。锗在地壳中的含量约为0.0007％，是地壳中最分散的元素之一，几乎没有比较集中的锗矿，大量的锗以分散状态存在于各种金属的硅酸盐矿、硫化物矿以及各种类型的煤中，全球原生锗主要来自锌冶炼的副产品和含锗褐煤提取。 锗产业链包括上游开采冶炼、中游提纯和深加工以及下游终端应用。锗产业链上游锗原材料主要来源于褐煤锗矿、铅锌冶炼副产品、锗锭和锗单晶废料等途径，上游资源提炼难度较低，主要受环保压力较大；中游提纯和深加工环节技术难度大，利润附加值也高，高纯锗和锗单晶生产工艺为锗产业链的关键部分，其中锗单晶主要由高纯锗经直拉法（CZ法）或VGF法生产而成，锗单晶经过进一步深加工可制成锗衬底、红外锗晶片等材料；下游终端应用主要覆盖光纤通信、红外光学、半导体器件、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域。 图9：锗产业链梳理 全球锗资源稀缺且集中度较高，主要集中于美国和中国。全球锗的资源比较贫乏，全球已探明的锗资源储量仅约8600金属吨，按照目前约140吨/年的速度开采，则60余年后全球存量锗就会耗尽。锗资源在全球分布非常集中，主要分布在中国、美国和俄罗斯，其中锗资源分布最多的国家是美国，资源储量3870吨，占全球含量的45％，其次是中国，资源储量约3526吨，占全球比重为41％。我国储量主要集中在云南和内蒙古，云南锗资源占全国储量约34％，内蒙的锗资源也非常丰富，但是品位较低，可开采性较差。 表4：全球锗资源储量分布（2022） 锗生产国主要包括中国、俄罗斯和美国，中国为全球锗最大生产国。全球锗产量近年较为平稳，2021年全球锗产量140吨，其中中国锗产量95吨，占比达68%，俄罗斯锗产量5吨，其他国家锗产量40吨。从全球锗产量结构来看，2008年以来中国锗产量全球占比基本保持在7成左右，中国成为全球最大锗供应国。 美国虽然是全球锗资源储量最大的国家，但锗的产量受制于铅锌矿的产量，当前产量及未来产量的增长空间有