发布于2026-08-15 阅读(0)
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AI产业的竞争,说到底,是一场从原材料到终端应用的全面较量。从2024年底ChatGPT崛起算起,人工智能产业已经狂奔了将近四年,从前沿技术概念蜕变为重塑全球经济格局的战略力量。Precedence Research的数据很直观:2024年全球AI市场规模已达6382亿美元,预计到2034年将飙升至约3.68万亿美元,十年间年均增速高达19.2%。AI服务器市场同样扩张迅猛——IDC预计,2025年全球AI服务器市场规模将达到1251亿美元,到2028年增至2227亿美元。更值得关注的是生成式AI的爆发:2020至2024年,这个市场空间膨胀了约6倍,2024至2030年间的复合增长率将达40%,到2030年有望逼近万亿美元。
在这场全球性的角逐中,中国并非在所有环节都占上风——高端光刻机、先进制程芯片、EDA设计工具等领域,仍面临严峻的外部制约。但经过系统梳理可以发现,中国在稀散金属资源掌控、电力供应保障、应用市场规模这三个维度上,拥有明确且短期内难以被替代的战略优势。这三大优势,是AI产业发展的“压舱石”,也是在复杂的国际博弈中形成有效反制能力的关键筹码。理解它们的战略价值,对客观评估中国在全球AI产业格局中的真实位置至关重要。
AI产业的根基,深埋于地壳之中。芯片制造、光电子器件、射频组件等核心环节,高度依赖一系列被称为“工业维生素”的稀散金属。这些金属在地壳中含量极低、分布极度不均,且大多以伴生矿形式存在,无法独立开采。谁能掌控这些金属的矿产资源和冶炼产能,谁就掌握了AI硬件产业链的“水龙头”。
镓是第三代半导体——氮化镓和砷化镓的核心原材料。氮化镓功率器件是数据中心电源管理、新能源汽车快充、5G基站射频的核心组件;砷化镓则是高端射频芯片、光通信器件的关键材料。没有镓,现代AI算力基础设施的能效和性能将大幅倒退。
从资源属性来看,镓是典型的伴生矿,没有独立的矿床,主要依附于铝土矿和铅锌矿。全球铝土矿中镓含量超过100万吨,但现阶段具有潜在可开采性的不足10%。这意味着镓的供给完全依附于氧化铝和锌冶炼的产能规划,供给弹性几乎为零,扩产周期长达3至5年。
中国在这一领域的统治地位是压倒性的。据美国地质调查局数据,中国拥有全球约68%至85%的镓金属储量,更垄断了全球超过95%的原生镓产量。2025年全球原生镓产量约580吨,中国产量达555吨,占比95.7%。海外仅哈萨克斯坦、俄罗斯有不足30吨的零星产能,没有任何国家能替代中国的供给地位。中国铝业作为全球镓资源整合规模最大的企业之一,2024年金属镓产量约280吨,是国内龙头企业产能持续扩张的代表。需要说明的是,由于不同机构对“原生镓”与“精炼镓”、“企业口径”与“全国口径”的统计标准存在差异,公开渠道关于年度总产量的数字有一定波动,具体应以USGS及国家权威部门最新发布数据为准。2025年中国铝业规划将原生镓产能扩至300吨,并持续扩产高纯镓产品。
从需求端看,2026年全球镓总需求预计增至850吨,其中第三代半导体领域的增速尤为突出。2025年全球镓供需缺口已达140吨,占总产量的24%,预计2026年缺口将扩大至270吨以上。这种“中国主导供给、全球需求爆发”的格局,使镓成为中国在AI产业链上最具战略威慑力的资源筹码。
锗是重要的半导体材料,在AI产业链中主要应用于红外光学器件、光纤通信、高性能太阳能电池以及锗硅芯片。特别在光通信领域,锗是800G/1.6T高速光模块的关键材料,而光模块正是数据中心内部数据传输的“血管”。
锗同样是伴生矿,主要伴生于铅锌矿,从锌冶炼过程中回收提取。全球原生锗资源高度集中,中国储量占全球约41%,产量占全球约67%至70%。2025年全球原生锗总产量约145吨,中国产量102吨,占全球70.3%,稳居第一。排名第二的加拿大年产量仅15至18吨,俄罗斯产量10至12吨,但受西方制裁影响大部分无法进入国际市场。美国自1984年后停止本土原生锗矿开采,仅少量再生锗产能,对中国依赖度极高。
国内主要生产企业包括云南锗业、驰宏锌锗、中金岭南等。由于锗的供给同样受限于铅锌矿开采计划,且全球库存处于低位,中国在锗领域的优势具有长期的结构性特征。
铟在AI产业链中的核心价值体现在两个方向:一是磷化铟光芯片,这是800G/1.6T光模块的核心材料,直接决定数据中心内部的数据传输带宽;二是ITO导电薄膜,广泛应用于触摸屏和高端显示设备。随着AI驱动的高速光通信需求爆发,铟的战略价值正在快速提升。
铟是全球99%以上来自铅锌矿伴生的稀散金属,无独立矿床,供给弹性为零。全球可经济开采的铟储量仅1.5至1.6万吨,中国占比72.7%,全球超七成可直接开采的铟资源集中在中国。2025年全球原生铟产量约460吨,中国产量370吨,占全球80.4%。中国精炼铟设计产能720吨/年,是全球主流增量的主要供给方。
2025年至今,受益于HJT光伏电池与AI光模块需求爆发,铟价格涨幅超260%,成为近一年涨幅最高的小金属品种之一。据行业信息,英伟达等全球芯片巨头已通过资本入股、长期包销、技术绑定等方式锁定相当一部分全球高端磷化铟光芯片产能,这一具体比例建议以企业公开披露信息为准,进一步凸显了铟资源的战略稀缺性。
钽在AI产业链中的角色,藏在每一颗高端芯片的电源管理模块里。钽电容器因具有超高电容密度、极低的等效串联电阻和出色的频率特性,被广泛用于CPU、GPU和AI加速芯片的去耦电路中,负责稳定芯片工作电压、滤除高频噪声。在AI服务器的高频供电系统中,钽电容是重要的元器件之一。此外,钽溅射靶材还用于半导体芯片中金属互连层的沉积工艺。
钽与铌在自然界中共生于钽铁矿等矿物中,划分钽矿或铌矿主要依据两者含量高低。USGS数据显示,2024年全球钽矿储量约31.9万吨,主要分布于澳大利亚、巴西等地。从产量看,2024年全球钽金属产量仅约2000吨——刚果占43%、巴西18%、卢旺达17%,中国产量约78吨,占比约4%。中国钽矿资源分布在13个省区,江西、内蒙古、广东三省合计占72.6%。
虽然中国钽矿产量占比不高,但中国是全球重要的钽产品加工国之一。宁夏东方钽业是中国最大的钽产品生产企业,在钽粉、钽丝等高端材料领域具备较强的全球竞争力。这意味着中国虽然在原生钽矿开采上不占主导,但在下游高附加值加工环节拥有一定话语权。随着AI芯片对高性能电容器需求上升,钽的战略价值正在提升。
钼在AI产业链中的重要性往往被低估。实际上,钼溅射靶材是芯片制造中金属互连层的关键材料,用于在硅晶圆上沉积超薄钼层,作为铜互连的阻挡层和附着层。此外,钼的高熔点和优异热稳定性使其成为功率半导体器件的重要材料。
钼的资源格局呈现“中国主导”特征。USGS数据显示,2024年中国钼资源储量590万吨,占全球总量的39%,位居世界第一。2024年全球钼矿产量约26万吨(金属量),中国产量11万吨,占全球42.3%;秘鲁4.1万吨、智利3.8万吨、美国3.3万吨紧随其后。全球前五大钼生产国中,仅中国与美国同时通过原生钼矿和铜钼伴生矿两种途径生产钼。
钼的资源属性以伴生矿为主,全球约80%的钼产自斑岩铜矿的副产品。这意味着钼的供给与铜矿开采深度绑定,而中国2024年铜冶炼产能达全球50%,这一冶炼优势同样转化为对钼资源的掌控力。河南、陕西、吉林三省钼资源储量占全国总量的56.5%,金堆城钼矿、上房沟钼矿等国内大型矿山为全球钼供给提供了稳定支撑。
如果说前述金属主要解决芯片“里面”的问题,锡则解决芯片“外面”的问题——锡焊料是连接芯片与电路板、封装器件的核心材料。AI服务器中数以亿计的焊点,从GPU封装到PCB组装,都离不开锡基焊料。随着AI芯片功率密度不断提升,对焊料的导热性、可靠性和无铅化要求也越来越高。
USGS数据显示,2024年全球锡储量约420万吨,中国储量100万吨,占全球23.8%,位居世界前列;印度尼西亚、缅甸、澳大利亚等国也拥有可观储量,是全球锡资源供给的重要组成部分。产量方面,2024年全球精炼锡产量37.2万吨,中国以18.4万吨居全球之首,占全球49%。中国已形成云南、江西为核心的“采矿-冶炼-焊料加工”一体化产业布局。
锡在AI产业链中的需求逻辑尤为直接。锡焊料占锡下游消费的48%至53%,其中与半导体相关的需求占比高达85%。2025年全球半导体销售额持续修复,3月全球销售额达1677亿美元,同比增长21.8%。AI应用带动GPU、CPU为主的芯片订单爆发,直接推升锡焊料需求。中邮证券预测,在AI浪潮带动下,2026年全球精锡供需缺口或将达到4.79万吨。这一“AI芯片→锡焊料”的传导链条,使锡成为AI原材料中需求弹性较大的品种之一。
钨的熔点高达3422°C,是硬质合金、特种钢材的核心原料,广泛应用于航空航天发动机、穿甲弹、核反应堆屏蔽材料、高端机床刀具等领域。在AI产业链中,钨基硬质合金是精密加工半导体晶圆、制造高端芯片封装模具的关键材料。
与前面几种金属不同,钨拥有独立的矿床(黑钨矿和白钨矿),并非严格意义上的伴生矿。全球钨矿资源分布极不均衡——2025年全球钨矿储量约470万吨,中国以250万吨占据53.19%;2025年全球钨矿产量8.5万吨,中国产量6.7万吨,占全球78.82%。中国钨储量占全球一半以上,产量占比近八成,且拥有全球最大的冶炼加工能力。
国内核心矿山包括柿竹园钨矿、大湖塘钨矿等。2025年2月,中国将钨列入两用物项出口管制清单,1至5月钨品出口同比减少1879吨,国际供应缺口扩大。这种“资源+冶炼+出口管制”的组合,使钨成为中国在国际博弈中可直接动用的战略工具之一。
稀土虽不属严格意义上的“稀散金属”,但在AI产业链中扮演着不可替代的角色。高性能钕铁硼永磁材料是AI服务器散热风扇、硬盘驱动器、工业机器人伺服电机、新能源汽车驱动电机的核心材料。
中国在稀土领域的地位领先全球:全球稀土储量中国占35%,总产量中国占70%,冶炼分离产能占全球92.3%。2025年中国稀土产量预计占全球70%以上,且拥有从采矿、冶炼分离到功能材料制备的完整产业链。2024年12月,中国明确禁止镓、锗、锑、超硬材料相关两用物项对美国出口,稀土作为重要筹码的战略价值愈发凸显。
下表系统梳理了AI产业链关键稀散金属(含稀土,稀土严格意义上不属于“稀散金属”分类,此处因其战略属性相近而一并纳入分析)的资源与供给格局:

表1
从上表可以清晰看出,在镓、锗、铟、钼、锡、钨这六种严格意义上的稀散金属中,中国在五种(镓、锗、铟、锡、钨)上拥有全球主导的产量份额(42%至96%不等),仅在钽、钼两项上占比相对不高;若将稀土一并纳入统计,中国的产量份额同样领先。这种“多强并存”的格局,构成了中国在AI原材料环节较为显著的系统性优势。
更为关键的是,这些金属大多具有伴生矿或共生矿属性——镓依附于铝土矿和铅锌矿、锗依附于铅锌矿、铟依附于铅锌矿、钼依附于斑岩铜矿、钽与铌共生。这意味着它们的供给很大程度上受制于主矿种的开采和冶炼计划,短期内提升产量存在一定难度。全球较大比例的铅锌冶炼产能、铜冶炼产能、氧化铝产能集中在中国,这意味着全球稀散金属供给链条的重要枢纽掌握在中国手中。2024年以来,中国先后对镓、锗、石墨、锑、钨、碲、铋、钼、铟等实施出口管制,是这种资源优势转化为战略工具的直接体现。
需要指出的是,这种优势并非一成不变:澳大利亚、加拿大等国已在加速布局镓、锗等金属的回收与替代冶炼产能,材料替代技术(如降低单位芯片贵金属用量)也在持续研发中,长期看这一优势的独占性可能被逐步稀释;但就3至5年的中短期而言,受限于产能建设周期(通常需要3至5年),中国在这一领域的主导地位预计难以被显著撼动。

图1:中国在AI产业关键稀散金属中的全球产量占比
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