锗在光电行业中的应用及市场简介

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锗资源极分散地存在于多种矿物及岩石中,世界上大多数锗生产企业都是从铅锌冶炼过程中提取锗,因此锗的产量增长受铅锌矿的生产规模及铅锌的含锗品味限制。而当前铅锌行业下游需求疲软,铅锌库存不断上升,铅锌价格低迷,导致全球铅锌产量增速出现下滑,中国2012年11月铅锌产量甚至出现负增长,锗供应出现增速下滑态势。
$ b0 T" ^- B/ D$ ]9 z     锗是中国的优势金属,中国初级锗产品的生产量占据世界总产量的68%以上,中国政府加强对锗行业的宏观调控,对锗的初级产品提高出口关税,限制初级产品出口有利于提振锗价。
1 q4 @, z/ v1 ~     光纤是锗重要的下游应用领域,所占比重约为30%。我们认为未来3年全球光纤需求仍将维持10%以上快速增长:首先,互联网高速发展,下游用户对网络流量剧增,使得全球电信运营商加大光纤投资,从而带动了光纤产业需求回暖;其次,网络基础设施已经成为体现国家核心竞争力的重要指标,越来越多的国家把网络基础设施建设上升为国家战略,伴随着各国宽带战略的推进,全球光纤的需求量将进一步升级。2012年中国预计生产光纤1.28亿芯公里,预计消耗四氯化锗256吨,折合锗金属量为87吨。根据CRU预测,2012年中国光纤产量占全球光纤产量的49%,则2012年全球光纤锗金属需求量达177吨。
      据测算,四氯化锗占单模光纤的成本约为10%,锗价上涨10%,光纤的成本仅仅上涨1 %,因此下游光纤厂商对锗价上涨不是很敏感,锗价上涨对下游需求的抑制作用较小。
' @( A' h. n5 t  j- i9 c" l) |  　 据测算，军用领域潜在锗需求量为258吨，民用领域潜在锗需求量为280吨，总规模达538吨，以红外热像产品更换周期6~8年测算，则年均市场锗需求规模为77吨。美国锗红外光学应用占比高达50%，而世界平均水平仅为25%，美国红外光学应用占比是全球平均水平的2倍，全球红外光学应用占比有望不断提升的趋势。
1 Q- A4 p7 y' y4 I$ V     在锗消费领域中，太阳能电池占比从2004年12%上升到2010年的15%，红外光学占比从2004年的25%上升到2010年30%。太阳能电池需求高速增长，主要基于空间太阳能电池需求增长和地面光伏产业的技术突破，增速超预期。占全球太阳能锗晶片份额分别为75%和25%的优美科和AXT公司，利润持续增长，可以反映出太阳能领域的增速。
3 I1 T5 v. @6 f* x+ b" \　　红外光学需求受经济拖累下滑：美国锗需求的50%是用于红外光学，美国2011年锗红外光学消费约为20吨。2011年全球红外热像系统88%用于军事和政府应用，由于受经济危机影响，2012上半年军事和政府采购明显下降，全球红外市场需求下降。
4 S3 ?: y$ K5 d　　新增需求锗烷彻底改变锗的供需结构：汉能集团以太阳能光伏产业为主导，到2012年底预计太阳能制造基地总产能将达2GW。汉能集团拟设立的锗烷深加工公司，2012年下半年将采购25吨二氧化锗，占2011年全球锗金属产量的14%，2013年汉能集团将采购二氧化锗50吨，占全球产量的29%，对全球供需影响巨大。
, D7 {) Z- S# _, |6 t  　　红外热成像仪对锗价不敏感锗价上涨不会抑制锗的需求量
3 `4 i' x+ u: R) p9 S0 X1 {+ B  b  　　锗占红外锗镜片成本比重约为53%，锗占整台红外热像仪的成本比   重约为7.7%，红外热成像仪对锗价上涨不敏感，锗价每上涨10%，热像仪成本仅上升0.77%，锗价上涨不会抑制锗的需求量。
  　　与市场观点不同之处：潜在需求量及增速低于预期
, w( H. a3 F3 p2 c  　　目前市场对全球以及中国红外光学锗需求量及增速过于乐观。市场判断2011-2012年全球红外光学锗需求量分别为115吨和136吨，增速高达18%。2011年全球红外光学用锗量仅为29.5吨，2011年中国红外光学锗需求增速为-13%，预测2012年中国红外光学用锗增速为-18%。红外光学产品的高技术、高成本、高售价特点，以及全球经济低迷是造成预期需求量和预期增速低于实际需求量和实际增速的主要原因，不断提升渗透率才是红外行业的成长动力，从而才能不断提振锗的红外光学需求。
  　　锗在红外光学领域的潜在需求大，代表锗未来增长方向，随着全球经济的复苏以及地缘政治动荡驱动的各国国防预算的增加，红外器件的渗透率将不断提升，从而不断驱动对锗的需求。
, ?! r) u( \& u  ]$ D% h  锗：下一个稀土
. W* A6 }' \1 t3 x  　　1、太阳能电池市场对锗的需求
  　　太阳能电池领域对锗系列产品的未来需求增长主要体现在两个方面：
) D8 I7 N: _# n- D- l9 w  　　航空航天领域及卫星市场的发展扩大了对太阳能电池的需求。目前已经形成了第三波太空开发热，随着各国竞相投入巨资进入航空航天领域及卫星市场，作为航天器主要能源供应的太阳能电池的市场需求将扩大，空间太阳能电池领域对锗产品的市场需求将随之增长。地面光伏产业的发展带动了对太阳能电池的需求。随着锗单晶片应用于太阳能电池以提高其光电转换效率的技术发展，高效三结电池的市场需求将随着光伏产业的发展而扩大，地面光伏领域对锗系列产品的市场需求将随之增长。
) i5 b+ C; Z6 F  A+ X  E' k3 U9 P  　　2、红外市场对锗的需求
  　　据美国陆军实验室估计，目前世界锗在红外光学领域的年需求量占整个锗消费量的20-30%。锗红外光学器件主要作为红外光学系统中的透镜、棱镜、窗口、滤光片、整流罩等的光学材料。红外市场对锗产品的未来需求增长主要体现在军事装备的日益现代化带动了对红外产品的需求。军用红外热像仪产品是红外技术最早的应用领域，而主要由锗光学元件组成的红外光学镜头是热像仪产品里除探测器以外的重要关键部件，直接决定着红外热像仪的光学成像质量。目前，随着各国军队开始在新武器装备中大量应用红外热像技术和对旧武器装备进行添加红外热像设备的改造，军用市场将对红外热像设备产生大量的需求，红外用锗的市场需求也将随之扩大。
  　　3、光纤市场对锗的需求
  　　高速信息传输必然首选掺锗的单模石英光纤，锗在光纤应用上具有不可替代性；光纤到户的逐步推进将扩大光纤光缆行业对光纤级四氯化锗的需求；铜质电缆的被替代将扩大光纤光缆行业对光纤级四氯化锗的需求；中国3G建设的推进将扩大光纤光缆行业对光纤级四氯化锗的需求；村通工程的建设将扩大光纤光缆行业对光纤级四氯化锗的需求。
  　　4、新技术发展对锗的需求
$ d6 y5 S0 g+ e' o2 M  　　据美国地质调查局披露，硅锗化合物已经应用于芯片和晶体管生产中，因为它能使芯片及晶体管体积变小，同时减少芯片及晶体管本身产生的电子噪声污染，延长电池寿命以及在超高频环境下保证使用的稳定性。IBM公司已经宣称生产出在室温下运行频率接近350GHz的硅锗芯片。在无线通讯领域，公子战博客硅锗化合物已经开始取代砷化镓；硅芯片生产厂家已经生产出低成本的，能够产业化的高速硅锗芯片。此外，科学家目前也正在研究可以在微小芯片中替代硅的锗绝缘体衬底材料以及基于锗的LED产品。
  　　世界锗的资源比较贫乏，全世界已探明的锗保有储量约为8600金属吨，我国稀散稀有金属储量相对较丰富，锗储量位居世界前列。全国已探明锗矿产地约35 处，保有储量约3500金属吨，远景储量约9，600金属吨，在世界上占有明显优势；目前已探明储量主要分布在全国12个地区，其中广东、云南、内蒙、吉林、山西、广西、贵州等地区储量较多，约占全国锗总储量的96%。