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2024.05.21江西
稀散金属通常是指由镓（Ga）、锗（Ge）、硒（Se）、铟（In）、碲（Te）、铼（Re）和铊（Tl）等7个元素组成的一组化学元素，但也有人将铷、铪、钪、钒和镉等包括在内。这些元素之所以被称为稀散金属，主要有以下几个原因：
稀散金属具有极为重要的用途，是当代高科技新材料的重要组成部分。它们被广泛应用于新能源、化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合物等领域。例如，镓具有低熔点、高沸点、超导性、延展性和热膨胀特性，在半导体、光伏、通信、光电子、军工航天等诸多领域有所应用；锗主要用于光纤、光伏材料等领域；铟则广泛应用于ITO靶材等。
我国稀散金属矿产丰富，为发展稀散金属工业提供了较好的资源条件。然而，由于这些元素的稀少性和分散性，其开采和回收难度较大。因此，提高稀有金属的冶炼效率和产量、降低生产成本、实现绿色生产等是当前稀有金属冶金行业面临的挑战和发展趋势。
二.镓：第三代半导体材料
镓（Gallium，元素符号Ga）作为一种化学元素，其在第三代半导体材料中的地位非常重要。第三代半导体材料是指一类具有优异电子特性和能力的新型材料，包括碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、磷化铟镓、磷化铝镓等。这些材料相较于一、二代半导体材料，具有击穿电场更强、热导率更高、禁带宽度更宽等优势。
氮化镓（GaN）是氮与镓的化合物，是第三代半导体材料中的代表材料之一。相较于硅和锗等传统半导体材料，氮化镓具有高功率、高抗辐射、高效、高频等优越性，是半导体领域的研究热点。
镓的电导率高，是常见半导体材料中最高的之一，这使得它在高频电子器件中得到广泛应用。在晶体管和耳机等高频电子器件中，镓被用作微型射频（RF）开关，以控制信号的放大和调整。此外，镓的噪声特性非常好，在低噪声放大器和其他灵敏电子器件中，镓是理想的材料选择。同时，镓的温度特性优异，可以在极寒和极热的环境中稳定地工作，具有极佳的耐高温性能。
氮化镓的广泛应用前景主要体现在以下几个方面：
镓主要是通过提炼铝矿、锌矿时作为副产品回收。
镓具有低熔点、高沸点、超导性、延展性和热膨胀特性，其在半导体、光伏、通信、光电子、军工航天等诸多领域有所应用。
国内镓供应商包括：中国铝业、中金岭南、云南锗业。
中国铝业：国内铝行业龙头，以铝土矿、氧化铝、电解铝产品为主体，具备200吨/年的镓金属产能。
中金岭南：具备镓锗产能的铅锌供应商，产品包括铅锌、铜、白银、黄金、镉、锗、铟等。
三.锗：光纤、光伏材料
锗（Ge）在光纤和光伏材料领域具有广泛的应用，以下是具体的介绍：
在光纤通信领域，锗是光纤预制棒的重要原材料之一。光纤预制棒是光纤通信系统中的核心部件之一，决定了光纤的传输速度和传输容量。锗具有高折射率，因此在光纤预制棒制造中作为掺杂剂使用，可以增加光纤的传输速度和传输容量。此外，锗还可以提高光纤的抗拉强度和耐高温性能，从而提高光纤通信系统的可靠性和稳定性。锗光纤还具有高吸收率和低色散特性，这些特性使得光信号在传输过程中能够保持更高的稳定性和信号质量。
在光伏材料领域，锗是一种重要的太阳能电池材料。由于锗的化学性质稳定，具有高折射率和良好的导电性能，因此在太阳能电池中作为主要材料之一，可以大大提高太阳能电池的光电转换效率。此外，锗还可以提高太阳能电池的耐久性和稳定性，从而延长其使用寿命。锗在太阳能电池制造中可以作为底部反射层使用，起到防止光线反射回来的作用，进一步提高电池的光吸收率和转换效率。
总的来说，锗在光纤和光伏材料领域的应用展现了其独特的优势和潜力。随着科技的进步和市场需求的增长，锗在这些领域的应用将会越来越广泛。
锗是一种灰白色类金属，有光泽、质硬，有非金属性质，主要存在于硅酸盐矿、硫化物矿及煤矿中。
全球锗资源储量稀缺，美国占比45%，我国占比41%；我国是全球最大的锗产出国，占比67.9%。
锗主要应用于半导体、航空航天、光纤、光学、光伏等领域：
在光纤通讯领域，四氯化锗为光纤预制棒的原材料；锗衬底材料用于光伏、卫星互联网领域。
国内锗供应商包括：云南锗业、驰宏锌锗、中金岭南、盛屯矿业。
云南锗业：锗全产业链供应商，锗产品包括锗锭、二氧化锗、太阳能锗晶片、红外级锗单晶、锗镜片、光纤用四氯化锗等。
驰宏锌锗：国内最大的原生锗生产厂商，以铅锌锗为主，锗产品包括锗锭、锗单晶、锗晶片、锗镜头、四氯化锗和二氧化锗等。
四.铟：ITO靶材
铟质地软、可塑性强、延展性好、低熔点、低电阻率、抗腐蚀性强，主要存在于铁矿、锌铅矿及硫化物矿中。
我国铟储量全球第一，占比72.0%，同时也是全球最大的精铟生产国。
铟被广泛应用于航天、电子工业、医疗、新能源等领域；铟产品主要用作ITO靶材、半导体材料、合金，其中靶材占比70%：
（1）ITO薄膜通过ITO靶材溅射工艺而制成，用于电脑屏幕、液晶手表、面板和智能手机中。
（2）HJT电池制备中，在TCO沉积阶段，通常氧化铟锡（ITO）作为溅射靶材。
铟在ITO（氧化铟锡，IndiumTinOxide）靶材中扮演着至关重要的角色。ITO靶材是一种应用广泛的透明导电材料，主要由氧化铟（In2O3）和少量的氧化锡（SnO2）组成，其中锡的含量通常在2%至10%之间。
铟在ITO靶材中的主要作用是提供高透明度。铟是一种质地柔软、延展性强的金属，具有较低的熔点（约156.6°C）。在ITO靶材中，铟和锡的比例对于材料的整体性能至关重要，这个比例的微妙平衡决定了ITO靶材的电导率和透明度。通过调整铟和锡的比例，可以优化ITO靶材的性能，使其在不同应用中展现出最佳性能。
ITO靶材因其优异的光学透明性、高电导率和稳定的化学性质，被广泛应用于平面显示器、太阳能电池板、高效节能玻璃及半导体器件的制造中。特别是在光伏电池中，ITO层不仅保证了光线的有效穿透，还提供了必要的导电路径。此外，ITO靶材也是第三代光伏—钙钛矿电池所用主要靶材。
ITO靶材的制备涉及复杂的物理或化学过程，包括溅射靶材的制备和电子束蒸发靶材的制备。其中，溅射是一种常用的方法，通过高能粒子轰击ITO固体靶材，使其原子被喷射并沉积到基底上形成薄膜。
国内供应商包括：锡业股份、株冶集团、锌业股份。
锡业股份：铟龙头厂商，铟储量全球第一，以锡、锌、铜、铟为主，产品包括锡锭、阴极铜、锌锭、铟锭。
株冶集团：国内锌冶炼龙头厂商，在生产过程中综合回收铅、铜、镉、银、铟等金属和硫酸。
碲（Te）和镉（Cd）在光伏建筑一体化（BIPV）材料中，特别是在碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池中，发挥着关键作用。这种发电玻璃，也被称为碲化镉发电玻璃，是BIPV领域的重要材料。
碲化镉发电玻璃在技术上是一种碲化镉薄膜太阳能电池，由碲化镉（CdTe）有机光电材料覆盖在普通玻璃上制成。这种发电玻璃的主要结构包括玻璃衬底、透明导电氧化层（TCO层）、硫化镉（CdS）窗口层、碲化镉（CdTe）吸收层、背接触层和背电极。通过将普通玻璃转变为能够发电的太阳能电池，它实现了光伏与建筑的完美结合。
碲化镉发电玻璃具有多种优势。首先，由于其优异的弱光发电性能，即使在弱光环境下也能保持较高的发电效率，为建筑提供更加稳定的能源供应。其次，它具有良好的温度特性，能够在高温环境下保持较高的发电效率。此外，碲化镉发电玻璃的透光率可以根据建筑的需求进行调整，实现不同光线条件下的应用。
在BIPV应用中，碲化镉发电玻璃可以应用于建筑的外立面、窗户、屋顶等部位，实现建筑光伏一体化。这种应用方式不仅有助于降低建筑能耗及成本，减少二氧化碳排放，还能缓解建筑电力需求。例如，在雄安新区人民医院项目中，就采用了40%透光率的中空LOW-E碲化镉发电玻璃，在满足建筑幕墙保温隔热节能参数需求和通透视觉功能的前提下，实现了建筑赋能，产生了清洁能源。
此外，碲化镉发电玻璃还可以制备成轻便、可弯折的柔性薄膜，进一步拓宽了其应用领域。这种便捷的“轻量级”太阳能电池可以降低运输和搭载的成本，在太阳能无人机、航天器和人造卫星等领域具有光明的应用前景。
我国是全球最大的碲生产国，其余分布于俄罗斯、美国、加拿大等国。
（2）镉质软耐磨，有韧性和延展性，主要存在于锌矿中。镉用于镍镉电池、塑胶、电镀、车胎等。
我国是全球最大的镉生产国，其余分布于韩国、日本、加拿大等国。
碲化镉为碲、镉需求最大的领域，碲化镉是商业化最成熟的BIPV材料，适合用于薄膜电池，安装于建筑立面。
国内供应商包括：江西铜业、云南铜业、白银有色、铜陵有色、北方铜业、锌业股份。