美中晶元戰（圖片來源: Adobe Stock ）
【看中國2023年7月7日訊】中國商務部及海關總署宣布自8月1日起，為了維護國家安全與利益，將對金屬「鎵、鍺相關物項」實施出口管制，必須申報諸如最終買家的詳細資訊，且未經許可不得出口。宣稱是針對歐美對中國高科技產業限制的第一波反制措施。
為何選中「鎵與鍺」這兩種金屬作為首波反制要角？為何被認為此次反制措施劍指美國軍工產業？但實際能有威脅力嗎？
為何選中「鎵與鍺」作為首波反制主角？
「鎵與鍺」不是稀土（元素週期表上第Ⅲ族之鈧、釔和鑭系元素共17種金屬化學元素），也不是價格或是市場規模龐大的材料，例如2022年美國進口的金屬鎵和砷化鎵產值約2.25億美元，鍺更約只有0.5億美元。
但「鎵與鍺」能成為中國首波針對歐美科技戰的反制主角，有兩個重要特殊性：
一、「鎵與鍺」對於電子產業的製造有相當重要的地位
「鎵」（Gallium，GA）與「鍺」（Germanium，GE）被許多產業列為「技術關鍵元素」（Technology-critical element），亦即能使該產業的產品性能有顯著效益的元素。鎵的商業需求98％以上為半導體應用，鍺亦達80％。
例如電子設備中的鎵化合物砷化鎵，用於微波電路、高速轉換電路、紅外線電路，又如製造藍色和紫色的發光二極體（LED）和雷射二極體的氮化鎵和氮化銦鎵。
鍺亦是重要的半導體材料，用於製造電晶體及各種電子裝置，主要如光纖系統、紅外線光學設備、太陽能電池應用，也少部分用於有機化學的催化劑，或生物醫療。
換言之，禁止出口令對於半導體、電動車、光電產業、生物醫療等等熱門行業，都會產生嚴重的影響，讓這些產業的龍頭公司如英特爾、蘋果、特斯拉等在出口限令曝光後，紛紛發表聲明，希望中美兩國能維持產業鏈與貿易環境的穩定。
鍺、鎵金屬被許多產業列為「技術關鍵元素」。（圖片來源: 合成圖 今濤拍暗自製圖片）
二、中國是「鎵與鍺」這兩種金屬的最大量產國
根據各研究機構的統計平均，中國佔世界上鎵供應的94%和鍺供應的83%，幾乎是壟斷地位。
以鎵為例，目前還有生產能力的國家，包括俄羅斯、烏克蘭、日本、韓國，但俄烏陷入戰爭，烏克蘭停產，日韓的產量不高（以2021年為例，中國產量420噸，俄羅斯5噸，日本3噸、韓國2噸），產量的懸殊差異，讓中國拿捏到目前是最佳的出手時機。
由於「鎵與鍺」在自然界中幾乎不以單質存在，例如鎵常以鎵(III)的形式微量散存於鋅礦（例如閃鋅礦）、鋁土礦等礦石中，所以生產的難度主要是把鎵從這些礦石中分離出來，並提煉到非常高的純度。
缺乏「鎵與鍺」讓軍隊降回到20年前戰力規格？
亦有不少觀察家認為，限制「鎵與鍺」還劍指美國軍工產業，因為鎵與鍺的相關化合物，被廣泛應用於軍事設備，甚至是許多軍用電子設備性能突飛猛進的關鍵，地位舉足輕重！
以氮化鎵（Gallium nitride，GaN）為例，可以讓半導體在更小的體積中，有更高的頻率、與能耐受更強的電壓、高溫以及酸鹼變化等特性，讓製作出來的元件有高功率低損耗的優勢。
以主動電子掃瞄陣列雷達為例，若使用第三代半導體的氮化鎵元件取代第二代半導體的砷化鎵元件（GaAs），則能減小體積、降低重量，減少耗能，因此有了更遠的偵測距離、更靈敏、更大的功率、更強的抗干擾能力等優勢。
美國海軍神盾系統所使用的AN/SPY-6相位陣列雷達，其AMDR雙頻雷達系統的高能放大器和發射/接收（T/R）模組，就採用功率密度與散熱性能比砷化鎵更好的氮化鎵半導體技術。氮化鎵組件的功率密度提高一級，承受的工作電壓、電流是砷化鎵組件的2倍以上，熱傳導效率更提高7倍！
配備AN/SPY-6（AMDR/EASR）相位陣列雷達的DDG-125驅逐艦。（圖片摘自網路）
老武器也能使用氮化鎵技術做性能升級。如已經服役多年的愛國者防空飛彈，使用氮化鎵技術的新組件取代老零件，例如主動相位陣列雷達改用氮化鎵元件，讓追蹤與導引性能大幅提升。
鍺在軍事上的運用也很多，例如在現代戰爭中不可或缺的「熱成像儀」所使用的高靈敏度遠紅外攝影鏡頭，就會用到鍺金屬。
因為這類鏡頭如果透入了可見光，會降低系統的靈敏度，不能使用一般攝影鏡頭常見的石英玻璃，需選用可見光不可通過，但遠紅外線能通過的鏡頭材質，於是對遠紅外線有高折射率和透射率的鍺透鏡成為關鍵零件。
現代軍隊若沒了新型雷達與先進熱成像儀這些電子裝備與感測器，就彷彿退回了2003年時第二次波斯灣戰爭時的裝備水準，換言之電子戰力倒退20年。
制裁令真的對美國軍工產業有殺傷力？
但是中國前述的出口限制令，對其預設制裁對象，即美國的軍工產業，真的有實質殺傷力嗎？大部分研究者都不認為！
因為「材料」不像製成品能夠追蹤到最終用戶，就算相關公告中，要求出口經營者應按照相關規定辦理出口許可手續中，需要：「最終用戶和最終用途證明」、「進口商和最終用戶情況介紹」，但實務上執行起來難度非常高！
因為鎵與鍺這類基礎材料，提煉出來後，還需要經過多家公司層層製造加工、各零部件組裝等多種繁複的程序，才能成為最終工業品，換言之，材料供應商幾乎無法瞭解材料的最終去向，就算逼問下游廠商，也多的是造假、虛報、瞞報等各種應付的手段。
除非中國的真正目標，就是真的要讓制裁產生實質的殺傷力，只是用「管製出口」為名（否則違反WTO條款），實質上利用各種審批手段卡關達成「禁止出口」。未來也不排除適用範圍增大，例如禁止對軍工產業超重要，幾乎100％由中國出口的稀土「金屬鏑」。
但回到現實面，大小廠商要的是穩定的供應鏈，如果中國自己成為目前鎵與鍺供應鏈的破壞者，勢必逼著下游廠商尋找替代或更穩定的供應鏈，要不然就是讓相關零組件漲價，再傳導到各產業，則中國在經濟上有形無形（如商譽）的損失，未必不會小於原本要制裁的對象。
而且制裁一向都是雙刃劍，根據市場法則，一旦材料預期可能短缺，價格就會上漲，也許會讓原本因為無利可圖，而不想量產鎵與鍺的地區（例如日韓）有了經濟上或政治上（美國施壓）的動力而更大規模量產，或是回收廢品處理後分離出鎵再利用。這些舉措都會打破中國對此類金屬原料的生產壟斷地位，對中國未必有利。
而且所有與「鎵與鍺」相關的零組件，產業鏈非常複雜，很可能因為某家廠商的零件被封鎖，導致整個上下游生產線卡住，最後產生蝴蝶效應，卡到中國自己的相關工業品（包含軍品）生產。
以上這些風險與執行上的難度，都讓這次限製出口令，被認為實際上的效果只是虛晃一槍，不太會達到實質殺傷力，僅宣傳與警告的成分，目的是為了提醒參與美國制裁的相關國家，中國有實施報復的手段，作為「科技戰」的戰略威懾，阻止或遲滯各國在先進晶元與製程設備上對中國更進一步的封鎖。
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