出口管制！镓、锗与光伏

7月3日，商务部、海关总署发布了《关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告》，决定自8月1日起正式实施对镓、锗相关物项实施出口管制。其中：

镓相关物项 ，包括金属镓（单质）、氮化镓、氧化镓、磷化镓、砷化镓、铟镓砷、硒化镓、锑化镓。 锗相关物项 ，包括金属锗、区熔锗锭、磷锗锌、外延生长衬底、二氧化锗、四氯化锗。

满足上述特性的物项，包括粉末、圆晶、氧化物、化合物、废料等，也就是说管住一切可以让元素规模出口的漏洞，未经许可，不得出口。

镓 、 锗 在半导体和航天航空等领域都极具作用，现在如果没有这些物质，无论是半导体的光电材料，还是 太阳能电池 、新能源汽车、5G通信等领域都难以为继。作为稀有金属的 镓 和 锗 ，此番出口限制，对于中国光伏产业链会带来什么影响？

1. 何为镓、锗？

在元素周期表中，镓和锗分属三、四主族元素。

镓 是一种银白色的稀有金属，在地壳中的含量稀少，主要与铝、锌等矿物伴生，提取难度较大。在过去的一年中，全球镓的产量约300吨，我国的产量高达290吨。有数据显示，在世界范围内，镓的储量约为27.93万吨，中国的储量最多达到19万吨，占据总量的68%。

锗 也是一种稀有金属，粉末呈暗蓝色，结晶状，为银白色脆金属，在自然界分布很散很广，但几乎没有比较集中的锗矿，因此，被人们称为“稀散金属”。从全球产量分布来看，中国供给了世界 71%的锗产品，是全球最大的锗生产国和出口国，这主要是由于中国高附加值深加工产品技术环节薄弱，导致内需相对有限，产品多以初加工产品出口为主。

镓系 相关产品中，氮化镓（GaN）是最具代表性的第三代半导体材料之一， 禁带宽度达到 3.4eV。更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更优的抗辐照能力，使得其在 功率器件 、 射频器件 、 光电器件 领域大有作为。

锗 是优良半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用。锗在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、 太阳能电池 、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。在电子工业中，在合金预处理中，在光学工业上，还可以作为催化剂。

2.光伏产业的应用

镓 在光伏行业的应用包括：

-砷化镓（GaAs）太阳能 电池：属于 III-V族化合物半导体材料，禁带较硅为宽，其能隙与太阳光谱的匹配较适合，光谱响应性和空间太阳光谱匹配能力较硅好， 且能耐 250℃高温，一直被认为效率最高的光伏电池， 单结砷化镓电池理论效率达到 30%，多结的砷化镓电池理论效率更超过50%（差不多比晶硅高一倍）。砷化镓太阳电池被普遍用于航天器，也被用于与钙钛矿、晶硅电池的叠层研究。

-掺镓太阳能电池：传统的p型晶硅都是掺硼元素，但硼氧结合体是光衰（LID）的重要原因，掺镓可以大大降低光致衰减。 自从 2020年5月到期掺镓太阳能电池的专利到期后，光伏行业已迅速从掺硼转向掺 镓来制造 p型硅，目前已经是PERC硅片的标配。

-氮化镓（GaN）：GaN 半导体比碳化硅和传统的硅组件更能实现更快、更高效的开关过程。在光伏领域，GaN光伏逆变器可 将功率密度提高了 5倍以上，GaNg正以迅猛的势头打入该市场。2022年 法国国家太阳能研究所 (INES)的科学家研发出了他们第一个由GaN晶体管制成的400W光伏微型逆变器，功率密度为1.1kW/L，效率为97%。

多家国内外功率半导体巨头正在积极投资氮化镓领域: 英飞凌斥资8.3亿美元收购氮化镓系统公司，安世半导体推出了三代650V氮化镓场效应晶体管，珠海未来已经着手将氮化镓引入到户外电源的双向逆变器。

据业内预测，从 2021年到2027年，全球氮化镓功率器件市场的复合年增长率预计将达到30%，增长的推动力主要源自电力电子设备的小型化和高效率化需求。而光伏行业最重要的电力电子设备便是 逆变器， GaNg将助力逆变器体氮化镓功率器件型更苗条，效率更高。

锗 在光伏行业的应用包括：

- 以锗衬底的Ⅲ /Ⅴ族太阳电池， 光电转化率高达 35%，是空间卫星、太空站的必备电源，而锗单晶片是关键衬底材料。锗衬底砷化镓太阳能组件 全球转换效率最高，可达 40%以上。民用推广难度在于锗成本高以及大规模使用后砷的无害化处理，因此太阳能锗晶片增量主要在空间太阳能。

3.出口管制影响分析

本次出口管制，包括了含镓、锗的所有包括粉末、圆晶、氧化物、化合物、废料等，也就是说管住一切可以让镓、锗元素规模出口的漏洞。也就是说，海外光伏产业链涉及到镓、和锗元素规模的应用将受到影响。

据报道，中国的镓金属储量居世界第一，约占世界总储量的 80%-85%；全球已探明的锗保有储量仅为 8600 金属吨，主要分布在美国、中国和俄罗斯。其中美国占全球的45%，其次是中国，占全球锗储量的41%，近10年供应全球68.5%。

美国尽管镓有锗的储量都很大，但这只是存量。自 上世纪 80年代其 美国就将这些物质作为国防储备资源进行保护，由于 30多年没开发，想要重启开发，不仅有政策和投资商的困难，更有设备和工艺的瓶颈。

分析认为，此番出口限制，并不是说欧美不能自产，但是打得就是时间差，至少 未来几年中欧美将受到缺“ 镓”、“锗”的困扰。

在光伏应用中，对于空间太阳能应用的镓和锗，由于用量极小，即便有出口管制，也不会造成太大影响。但可以确定，对于地面光伏电站来说，镓涉及的p型硅片/电池、氮化镓半导体器件，或将影响全球光伏产业链的整体布局与发展。

对于此次关于镓和锗的出口限制，你认为会对光伏产业产生哪些影响？欢迎在文末留言。

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