一文看懂小金属锗,稀有资源的大能量 一、锗的“科技基因”:元素周期表里的隐形冠军 锗,作为一种稀散稀有金属,尽管在地壳中的丰度极低,仅为 7×10
来源:雪球App,作者: 承轩的投研江湖,(https://xueqiu.com/8218623339/327882227)
一、锗的“科技基因”:元素周期表里的隐形冠军
锗,作为一种稀散稀有金属,尽管在地壳中的丰度极低,仅为 7×10-6 ,全球已探明的锗资源储量约为 8600 吨 ,但其独特的物理和化学性质,使其在红外光学、光纤通信、太阳能电池等众多高新技术领域中拥有广泛应用,成为推动科技进步的重要力量。
锗,化学符号为 Ge,原子序数 32 ,在元素周期表中位于第四周期、p 区、IVA 族 ,电子排布为 [Ar] 3d¹⁰4s²4p² 。它是一种灰白色的类金属,兼具金属与非金属的特性,有金属光泽,硬度较高且脆,无延展性,密度为 5.323 g・cm⁻³ ,熔点为 937.2℃,沸点达 2830℃ 。从化学性质上看,锗与同族的硅相近,能与氧气、硫等发生氧化反应,也能与部分酸反应以及与卤素、过氧化物反应。
全球已探明的锗资源储量约为 8600 吨,其中美国的锗储量约 3870 吨,占比 45%,位居全球第一,主要集中在阿拉斯加州和田纳西州;中国的锗资源储量也较为可观,约占全球的 41%,主要分布在内蒙古(65%)、云南(9.6%)、江西(9.3%)、广西(8.5%)等地。其中,内蒙古的锗资源伴生于褐煤矿,而云南的锗资源伴生于褐煤及铅锌矿床。由于锗极少单独成矿,一般以分散状态分布于矿物中,这使得它的开采和提炼难度大大增加,进一步凸显了其稀缺性 。
二、锗产业链情况
(一)上游:资源稀缺,开采受限
锗极少单独成矿,主要作为铅锌矿、铜矿、褐煤矿等矿石的伴生矿存在,这使得其开采难度大大增加。全球锗资源分布较为集中,美国和中国是锗储量最为丰富的两个国家,分别占全球储量的 45% 和 41% 。然而,由于各国对资源保护的重视程度不断提高,以及环保要求日益严格,锗的开采受到了诸多限制。
数据来源:中商情报网,东莞证券研究所
(二)中游:技术主导,中国领航
锗的冶炼和加工技术复杂,涉及多个环节和多种技术手段。从锗精矿到二氧化锗,再到高纯锗和区熔锗锭,每一步都需要高精度的技术和严格的质量控制。中游企业的技术水平直接决定了产品的质量和生产效率,进而影响着整个产业链的发展。在全球金属锗冶炼领域,中国占据着主导地位。2022 年,中国金属锗产量达到 151 吨,占全球总产量的 83% 。
(三)下游:多元应用,前景广阔
锗凭借其独特的物理和化学性质,在多个领域都有着广泛的应用。红外光学(41.1%)与光纤通信(29.7%)构成需求双引擎。每台红外热像仪需消耗 0.5-1kg 锗,5G 基站光纤单公里用锗量达 0.2kg。航天领域,锗衬底太阳能电池使卫星发电效率提升 30%,SpaceX 星链计划单颗卫星需锗 3kg。
三、供给端:全球收紧,中国主导
从 2016 - 2022 年,全球金属锗产量呈现出稳步增长的态势。2016 年,全球金属锗产量仅为 130 吨,随后逐年递增,到 2021 年达到 178 吨,2022 年进一步增至 182 吨,同比增长 2% 。这一增长趋势背后,一方面是由于全球科技产业的快速发展,对锗的需求不断增加,刺激了生产端的扩张;另一方面,技术的进步也使得锗的开采和提炼效率有所提高,从而推动了产量的上升。然而,各国资源保护政策的相继出台,对全球锗供应产生了显著的收紧影响。
中国在全球金属锗供应中占据着举足轻重的地位,是当之无愧的供应巨头。2022 年,中国金属锗产量达到 151 吨,占全球总产量的 83%。中国拥有众多富含锗的矿山,如内蒙古的褐煤矿和云南的铅锌矿床,为锗的开采提供了充足的原料。同时,中国企业在锗冶炼技术方面不断创新,掌握了一系列先进的提取和精炼技术,能够高效地将锗从伴生矿中分离出来,并生产出高质量的锗产品。
回收锗需求的提升,主要源于锗的稀缺性以及各国对锗资源保护意识的增强。从中国的情况来看,回收锗产量占比呈现出明显的提升趋势。2022 年,中国金属锗产量中,原生锗为 130 吨,回收锗为 21 吨,回收锗占比达到 13.91%,较 2021 年的 10.67% 有了显著提升 。
四、需求端:多领域驱动,需求猛增
低轨卫星“锗饥渴”。马斯克星链二期规划3万颗卫星,单星需1.2kg锗衬底;中国GW星链计划2027年发射1.3万颗,拉动需求76吨。全球6万颗在轨卫星催生年需求120吨,远超当前182吨全球产量。
军用红外装备升级。美军第三代ENVG-B双目夜视仪采用锗基非制冷红外,采购价$9800/套,2024年订单量暴增50%。
光伏技术迭代。钙钛矿-锗叠层电池实验室效率突破42%,度电成本可降至0.15元,隆基绿能已启动10GW产线建设。
五、相关上市公司
(一)驰宏锌锗:资源雄厚的行业龙头
驰宏锌锗作为铅锌锗行业的龙头企业,在行业中占据着举足轻重的地位。驰宏锌锗的锗金属储量达到 633 吨 ,为国内最大的锗系列产品供应商之一。在红外光学领域,公司生产的锗透镜具有高红外折射率、色散率低等优点,被广泛应用于高端夜视仪和红外热像仪中,受到了客户高度认可 。
(二)云南锗业:产业链完备的领军者
云南锗业以其完整的锗产业链和丰富、优质的锗矿资源而备受瞩目。从锗矿的开采,到锗产品的精深加工,再到产品的销售和应用,云南锗业实现了全产业链的覆盖。太阳能锗片全球市占率32%,2024年昆明基地投产,区熔锗锭产能提升至60吨/年 。
(三)光智科技:高端制造的竞争力代表
光智科技专注于红外光学与激光材料领域,在锗产品的高端制造方面展现出了强大的竞争力。量产13N级超高纯锗,打破美日垄断,获华为卫星业务订单,2024年安徽基地投产,光伏级锗衬底产能达50万片/年。
六、历史价格走势和展望
2024 年 8 月锗价突破 16900 元 / 千克,较年初涨幅达 78.84%。出口管制叠加需求激增,推动库存降至历史低位(2024 年 Q2 全球锗库存仅 32 吨)。价值重估逻辑,1.资源稀缺性,锗已被纳入多国战略储备清单。2.技术不可替代性,在光通信领域尚无理想替代材料。3.新兴需求爆发,低轨卫星、量子计算等催生新增长点。
数据来源:亚洲金属网,民生证券研究院
数据来源:同花顺
据相关数据预测,到 2026 年,全球锗供需缺口将进一步扩大,有望达到 48.87 吨 。这一缺口的产生,主要源于供给端的刚性和需求端的快速增长。在供给方面,由于锗资源的稀缺性以及各国对锗资源的战略保护,全球锗金属供给增幅有限。到 2035 年,全球锗需求将达 408 吨,而供应仅能维持 307 吨,缺口超 100 吨。
中国作为全球最大的锗生产国,实施出口管制政策后,出口量大幅下降,使得全球市场上锗的供应量进一步减少。而在需求方面,红外光学、光纤通信、太阳能电池等领域对锗的需求却在持续增长。随着科技的不断进步,这些领域的发展前景十分广阔,对锗的需求也将不断增加。但要持续跟踪观察锗价格波动以及供需情况。
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