[创业之路-607]:半导体行业供应链 - 采矿/化工 - 稀有和关键金属
半导体产业高度依赖多种稀有和关键金属,这些金属作为核心原材料,广泛应用于芯片制造、封装、先进制程和新型半导体材料中。虽然半导体行业本身不直接采矿,但其供应链上游与金属采矿企业紧密相连。
以下列出半导体所需的关键金属及其对应的主要采矿企业(包括全球龙头和中国相关企业)。
一、半导体所需关键金属及用途
金属 | 主要用途 | 代表材料/器件 |
---|---|---|
硅(Si) | 晶圆基底,半导体基础材料 | 单晶硅片 |
镓(Ga) | 第三代半导体核心材料 | 砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN) |
锗(Ge) | 红外光学、光纤、高速芯片 | 锗基外延片、CIGS太阳能电池 |
铟(In) | 透明导电膜、红外探测器 | ITO靶材、InSb红外芯片 |
锑(Sb) | 第四代半导体基础元素、阻燃剂 | 锑化镓(GaSb)、锑化铟(InSb) |
铜(Cu) | 互联导线(替代铝) | 铜互连工艺 |
钴(Co) | 先进节点互联阻挡层 | 7nm以下制程 |
镍(Ni) | 封装、焊料 | BGA封装、电镀层 |
金(Au) | 高可靠性焊线、电极 | 高端芯片键合线 |
银(Ag) | 导电浆料、封装 | 太阳能电池、功率器件 |
二、各金属对应的代表性采矿企业
1. 硅(Silicon)
- 原材料:石英砂 → 工业硅 → 电子级多晶硅
- 主要采矿/加工企业:
- 中国:合盛硅业(全球最大工业硅生产商)、新疆大全能源(多晶硅)、通威股份(多晶硅)
- 美国:Hemlock Semiconductor(陶氏化学合资)
- 德国:Wacker Chemie
- 日本:Tokuyama Corporation
✅ 注:硅矿资源丰富,但高纯度提纯技术是关键。
2. 镓(Gallium)
- 特点:无独立矿藏,主要从铝土矿或锌矿的冶炼副产品中回收。
- 全球产量:中国占全球原生镓产量90%以上。
- 主要采矿/回收企业:
- 中国:
- 三门峡铝业(全球最大原生镓生产商之一,2023年产能290吨)
- 中国铝业(Chalco):从氧化铝母液中提镓
- 南山铝业、信发集团:大型电解铝企业,副产镓
- 俄罗斯:少数保留原生镓产能
- 日本:住友化学、昭和电工(回收为主)
- 中国:
🔍 战略地位:镓被中国列入出口管制名单(2023年8月起),全球供应链高度依赖中国。
3. 锗(Germanium)
- 来源:煤、锌矿副产品,中国为主要生产国。
- 主要采矿/加工企业:
- 中国:
- 云南锗业(002428):国内最大锗生产商,拥有完整产业链
- 驰宏锌锗(600497):从铅锌矿中综合回收锗
- 中金岭南(000060):韶关冶炼厂副产锗
- 美国:Teck Resources(加拿大矿业,但美国市场重要供应商)
- 俄罗斯:Rosatom下属企业
- 中国:
✅ 中国产量占全球60%以上,锗用于红外夜视、光纤、太阳能。
4. 铟(Indium)
- 来源:主要从锌矿(闪锌矿)中伴生回收。
- 主要采矿/加工企业:
- 中国:
- 株冶集团(湖南株州冶炼)
- 锡业股份(000960):云南锡业,综合回收铟
- 兴业银锡(000426):银漫矿业伴生铟资源
- 日本:
- Dowa Holdings:全球领先铟回收与加工企业
- 韩国:
- 三星Corning Precision Materials(ITO靶材)
- 中国:
⚠️ 铟资源稀缺,回收再利用是重要来源。
5. 锑(Antimony, Sb)
- 用途:第四代半导体(如GaSb、InSb)、阻燃剂、铅酸电池。
- 中国储量与产量全球第一,2023年起实施出口管制。
- 主要采矿企业:
- 中国:
- 湖南黄金(002155):全球锑矿开发龙头,拥有多条精锑生产线
- 华钰矿业(601020):西藏铅锑锌矿,可控锑资源量超40万吨
- 兴业银锡(000426):银漫矿业伴生锑金属量超19万吨
- 华锡有色:广西南丹锡锑矿
- 俄罗斯、塔吉克斯坦:也有锑矿资源
- 中国:
🔥 战略资源:锑被称为“工业味精”,在军工、半导体领域不可替代。
6. 铜(Copper)
- 用途:芯片互联导线(铜互连技术)、封装基板。
- 主要采矿企业:
- 智利:Codelco(全球最大铜矿商)
- 美国:Freeport-McMoRan(全球最大上市铜企)
- 中国:
- 紫金矿业(601899):全球前十铜企,海外布局广泛
- 江西铜业(600362)
- 铜陵有色(000630)
✅ 铜是半导体制造中用量最大的金属之一。
7. 钴(Cobalt)
- 用途:先进制程(7nm以下)互联阻挡层,提升可靠性。
- 主要产地:刚果(金)占全球产量70%以上。
- 主要采矿企业:
- 中国:
- 洛阳钼业(603993):通过TFM和KFM铜钴矿控制大量钴资源
- 华友钴业(603799):全球钴化学品龙头,布局刚果(金)矿山
- 瑞士:Glencore(嘉能可),全球主要钴供应商
- 中国:
⚠️ 供应链存在地缘政治与伦理风险(手工采矿问题)。
8. 镍(Nickel)
- 用途:封装焊球、电镀层、电池。
- 主要采矿企业:
- 中国:
- 格林美(002340):镍资源回收与前驱体生产
- 盛屯矿业(600711):布局印尼镍矿
- 澳大利亚:BHP、Rio Tinto
- 俄罗斯:Norilsk Nickel(全球高品位镍供应商)
- 中国:
9. 金(Gold) & 银(Silver)
- 用途:高端芯片键合线、导电浆料。
- 主要采矿企业:
- 中国:
- 山东黄金(600547)、紫金矿业(金)
- 盛达资源(000603)、兴业银锡(银)
- 全球:
- Newmont(美)、Barrick Gold(加)(金)
- Fresnillo(墨)(银)
- 中国:
三、总结:半导体金属供应链特点
特点 | 说明 |
---|---|
高度依赖副产品回收 | 镓、锗、铟、铋等多为铝、锌、铅、锡矿的副产品 |
中国主导关键金属供应 | 镓、锗、锑、铟、钨等被中国列入出口管制,影响全球供应链 |
地缘政治风险高 | 刚果(金)钴、俄罗斯金属、中国管制政策均影响稳定 |
回收再利用日益重要 | 电子废弃物中回收贵金属和稀有金属成为趋势 |
采矿企业向材料端延伸 | 如云南锗业、洛阳钼业、华友钴业等布局深加工 |
四、投资与战略启示
- 关注拥有 “矿产资源 + 回收技术 + 材料加工”一体化能力的企业。
- 重点企业举例:
- 云南锗业(锗全产业链)
- 湖南黄金、华钰矿业(锑资源龙头)
- 三门峡铝业(全球最大原生镓生产商)
- 洛阳钼业、华友钴业(钴镍资源布局)
- 紫金矿业(铜、金、锂多金属巨头)
半导体的“卡脖子”不仅在设备和设计,上游关键金属的自主可控同样是国家战略安全的重要组成部分。