
全球镓产能呈稳步上升趋势,镓产量不断提升,我国是全球金属镓的最大生产国。从品质角度看,镓产品分为粗镓(工业镓)和精镓(高纯镓)。根据美国地质调查局,全球镓产能产能整体上呈现上升趋势,其中,精镓产能由2010年的177吨上升至2021年的325吨,粗镓产能由2010年的184吨上升至2021年的774吨,再生镓产能由2010年的141吨上升至2021年的273吨。从产量看,全球镓产量呈波动上升趋势,由2018年的420吨上升至2022年的626吨,CARG达10.5%;我国镓产量由2018年的404吨上升至2022年的606吨,CARG达10.7%。2022年,我国镓产量占全球比达96.8%。
金属镓的消费领域包括半导体材料、太阳能电池、合金、医疗器械等领域,其中半导体行业已成为镓最大的消费领域。镓多以砷化镓、氮化镓、氧化镓、4N工业镓形式应用,而工业镓又是其他镓产品最主要的基础产品。镓的消费领域广泛,包括:
●半导体材料领域。镓是一种低熔点高沸点的稀散金属,有“电子工业脊梁”的美誉。镓的化合物是优质的半导体材料,被广泛应用到光电子工业和微波通信工业,用于制造微波通讯与微波集成、红外光学与红外探测器件、集成电路、发光二极管等。其中,砷化镓(GaAs)是第二代半导体的代表,这类材料因为其能带结构的特性,使得其在高频、高功率等特殊应用场景中,显示出了优于硅的性能,砷化镓常用于制作高频率的微波电子设备,例如手机、无线电和雷达。此外,砷化镓可以在更高的温度下工作,因此在太空和军事应用中被广泛使用。氮化镓(GaN)是第三代半导体材料的代表,具有更高的电场强度、更高的电子饱和漂移速度、以及更高的热导率,这使得其在高压、高频、高温等极端环境下,具有出色的性能。
●太阳能电池领域。镓被广泛应用于太阳能电池的制造中,例如,砷化镓三五族太阳能电池,该电池具有良好的耐热、耐辐射等特性,其光电转换率非常高,常被应用于航天和军工领域;砷化镓太阳能电池,具有转换效率高、稳定性强、结构小、重