9大新材料，直擊美國軟肋！美國對我國依賴度較高的高新技術領域獨家分析

　　近年來，中美科技競爭已成為兩國戰略競爭的重中之重。中國經過多年飛速發展，已然成為世界科技大國，高新技術領域已在全球產業發展中占據一席之地，高新技術企業數量不斷增多，產品出口量也在逐漸上升。但目前中國高技術產品的出口主要形勢多為“來料加工式的高新技術”貿易，即核心零部件多為進口，國內產業鏈多集中在裝配環節，將組裝加工后的成品出口到全球市場，因此中國國內真正占據優勢地位的高新技術產業領域還有待進一步完善與發展。

 

　　而美國制造業競爭力缺失，制造業發展陷入困境，發展高端制造業促進技術優勢競爭力發展受阻，原材料加工能力滯后，導致部分產業依賴于國外。比如，鋰電池、太陽能電池、稀土永磁材料、風力渦輪機用葉片和輪轂、以及關鍵金屬等高新技術產業領域，美國對中國體現出不同程度的依賴。

 

　　這些產業領域及產品均對國民經濟發展具有重要戰略意義，材料委天津院將針對各產業領域和產品，就美國對華依賴情況、中國產業產品發展形勢相關內容進行分析說明。

 

　　鋰電池領域

 

　　

 

　　中國是鋰電池最大的生產國，也是最大的出口國，在全球鋰電池市場擁有難以撼動的主導地位。

 

　　美國是中國最重要的鋰電池出口地之一，其進口的鋰電池超過半數為中國制造。據統計，2022年1-4月美國進口的鋰電池總價值23.07億美元，比去年同期增長71%。其中從中國的鋰電池進口額高達11.58億美元，占比51%，位居第一。目前，美國只有特斯拉一家企業具備動力電池商業化量產能力。其他具備規模化投產能力的電池工廠，都是依靠本土汽車企業與LG、SKI、松下等日韓頭部電池制造商合資（其中通用4家、福特3家、Stellantis集團2家），或由英國的Britishvolt、澳大利亞的iM3NY等電池企業投建。

 

　　全球鋰電池產能主要來源于中、日、韓三國，市場呈現“三足鼎立”局面。從2021年全球范圍內鋰電池裝機量來看，前十名均為中日韓企業，中國企業獨占六席。中國是全球鋰離子電池生產市場的絕對領導者，市場占有率持續上升。中國寧德時代、比亞迪、中航鋰電等電池企業在全球鋰電池市場的合計占有率（以出貨量為準）由2020年的38.4%提升至2021年的48.7%。除市場規模大，產能高也是中國鋰電產業的一大特點。截至2021年底，我國動力鋰電池產能約占全球的70%。

 

　　盡管日本企業在市場占比上遜色中國，但日本擁有產業和技術的先發優勢，松下、PEVE等企業掌握著鋰電池領域關鍵技術，其發展路線更注重于保有先進技術，而非在產量上追求突破。韓國鋰電池領域頭部企業主要為三星SDI、SKI和LG，雖市場份額受到中國企業的嚴重擠壓，但在財團和政府的支持下，開始側重產業鏈的布局和深耕。

 

　　分 析

 

　　隨著中美科技競爭日益激烈以及電池產業戰略地位的不斷提升，美國圍繞電池供應鏈展開了諸多布局，現階段已經將鋰電池領域部分市場供給需求轉向日、韓等國在美的合資或獨資公司，僅韓國電池制造商產能就占據了近六成的美國本土產能。雖然從電池產品市場來看，美國在逐步實現“去中國化”，但韓國企業生產所需的電池原材料卻有80%以上為中國進口。因此，從鋰電池產業鏈全局角度來看，美國的鋰電池產業依然對華依賴頗深，短期內無法實現“去中國化”。

 

　　二  太陽能電池領域

 

　　

 

　　太陽能電池大致分為晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池兩大類，其中晶硅太陽能電池由于原料儲量豐富、工藝成熟、光電轉換效率高等優點成為市場主流，目前占據大概95%的市場份額。

 

　　美國的太陽能市場主要依賴海外進口，美國本土幾乎沒有硅片和電池片的產能。根據美國能源信息署數據顯示，2021年美國可用光伏組件出貨量30.45GW，其中進口光伏組件22.97GW，占比75%，本土生產量僅有4.23GW，占比不到14%。美國光伏組件的50%以上都要依靠中國本土和設于海外的生產基地供應。

 

　　目前中國光伏產業在全球占據主導地位。截至2021年底，中國多晶硅的總產能為62.6萬噸，其中有效產量達50.5萬噸，占全球總產量的78.7%，主要生產商有通威股份、大全能源、新特能源、保利協鑫、東方希望、亞洲硅業等。國外多晶硅生產商主要有德國瓦克公司（Wacker）、韓國OCI公司及美國Hemlock Semiconductor 公司，合計產能約占15%。

 

　　硅棒和硅片方面，中國優勢最為明顯，其中硅棒產能占全球總產能的98%，硅片產能占全球總產能的98.1%，產量占比為97.3%，主要的硅片企業有隆基綠能科技、中環股份、晶科能源、晶澳科技、京運通等。

 

　　電池片方面同樣盡顯優勢，產能占全球總產能的85.1%，產量占比達88.4%，前十大企業中有9家是中國企業，主要為通威太陽能、隆基綠能科技、晶澳科技、愛旭股份、天合光能、晶科能源、潤陽悅達、阿特斯、江西展宇，國外企業主要為韓國韓華，排名第九。

 

　　光伏組件方面，產能占全球總產能的77.2%，產量占比為82.3%，全球前十名中中國企業占據了7席，主要企業有隆基綠能科技、天合光能、晶澳科技（與天合并列第二）、晶科能源、阿特斯、東方日升、尚德電力、正泰新能源等，國外三家企業為加拿大Canadian Solar、美國First Solar、韓國韓華，分別位于第五、七、九。

 

　　分 析

 

　　目前美國本土幾乎沒有硅片和電池片的產能，而中國硅片和電池片產能分別占全球總產能的98.1%和85.1%，美國無論是自建組件廠還是從其他國家進口組件均無法回避使用中國硅片和電池片的問題，短期內高度依賴中國硅片和電池片。此外，在組件方面，美國國內的產量小，而中國的產量則很大（占據世界總產量的82.3%），美國政府若想完成電力行業溫室氣體減排的目標，短期內需要高度依賴中國的光伏組件，而今年6月份美國不得已宣布對從東南亞四國進口的光伏組件（東南亞四國的光伏組件企業主要為中資企業）給予24個月的關稅豁免就是最好的明證。

 

　　三  稀土永磁材料領域

 

　　

 

　　稀土永磁材料是指稀土金屬和過渡族金屬形成的金屬間化合物并經過一定工藝制成的永磁材料。稀土永磁材料是目前全球最大的稀土深加工應用領域，也是最為重要的稀土功能材料之一，所消耗的稀土量占稀土總產量的40%以上。稀土永磁材料具有優異的磁性能，而且體積小、重量輕，可以有效提升磁器件的工作效率，被廣泛應用于航空、航天、航海、兵器等國防軍工領域，以及儀器、儀表、能源交通、醫療設備、電力電子、通訊等民用領域。目前該領域主要的產品有（Sm?Co17）釤鈷永磁材料以及（NdFeB）釹鐵硼永磁材料。得益于我國稀土資源較為豐富，并且擁有先進的稀土冶煉分離技術，使得我國目前成為世界最大的稀土永磁材料生產國、供應國、消費國。

 

　　根據Frost & Sullivan弗若斯特沙利文咨詢公司的數據，2020年全球稀土永磁材料產量達到21.74萬噸，同比增長8.43%，其中燒結釹鐵硼為20.55萬噸，占稀土永磁材料總產量產量94.5%。而中國憑借全球最完備的稀土永磁產業鏈，成為全球最重要的稀土永磁生產基地，2020年中國稀土磁性材料產量占全球的90.25%。2021年中國稀土永磁材料產量繼續位居全球首位，達到21.33萬噸，其中燒結釹鐵硼毛坯產量20.71萬噸，同比增長16%；粘結釹鐵硼產量9380噸，同比增長27.2%；釤鈷磁體產量2930噸，同比增長31.2%。今年，中國稀土永磁材料生產繼續保持高速增長。截止到2022年第一季度，我國稀土磁性材料產量同比增速為29.77%，其中燒結釹鐵硼毛坯產量6.85萬噸，同比增長30%；粘結釹鐵硼產量2520噸，同比增長20%；釤鈷磁體產量865噸，同比增長44%。由于中國目前幾乎壟斷了稀土磁性材料的生產，因此中國也是目前稀土永磁材料的主要出口國。最新統計顯示，2022年1-4月國內釹鐵硼永磁材料累計出口1.99萬噸，同比增長18.31%，外需依舊保持較快增長。歐美及東亞地區一直以來都是我國稀土永磁產品的主要出口市場，2020年出口排名前三的國家分別是德國、美國和日本，分別占出口總量的16%、14%和14%，共計約1.6萬噸。

 

　　得益于稀土永磁材料優異的性能，其在高技術發展領域有著不可替代的作用。而目前稀土永磁材料除中國外，僅有日本、美國、德國的企業進行稀土永磁材料的生產，其中包括日本的日立金屬、TDK、信越化學和愛知制鋼，德國的VAC真空熔煉公司，美國的電子能源公司（EEC）、阿諾德磁性技術公司、TDA Magnetics和Urban Mining。但是，上述這些企業中，僅有日立金屬、信越化學等企業具備一定規模，卻仍無法滿足稀土永磁材料急速增長的需求。根據美國地質調查局（USGS）統計，目前美國稀土功能材料對中國的依賴接近80%，稀土磁性材料更是首當其沖。

 

　　但是隨著美國總統簽署了2019財政年國防授權法案（NDAA），禁止美國國防部向中國、俄羅斯、朝鮮和伊朗等非盟國購買稀土永磁材料后。一些日本、美國的企業開始著手提供非中國生產的稀土永磁材料，其中日立金屬、美國的電子能源公司（EEC）、阿諾德磁性技術公司、TDA Magnetics和Urban Mining都宣稱可以提供符合要求的非中國產磁性材料。此外，美國及其盟友也開始加速稀土永磁產業鏈布局：2021年9月，美國私人股權投資公司貝恩資本正式完成對日立金屬株式會社的收購；11月，英國提出于2024年前資助建造一座能滿足100萬輛電動汽車需求的稀土永磁工廠。12月，美國計劃聯合德國真空公司在德州建造年產1000噸的釹鐵硼工廠。

 

　　分 析

 

　　雖然美國號召其盟友協力擺脫對中國稀土磁性材料的依賴，但至少在幾年內很難改變中國在該領域的霸主地位。而且美日等企業雖然宣稱可以制造非中國產的磁性材料，可是更上游的原材料依舊離不開中國，海外開采出的稀土礦物依舊需要中國協助加工精煉。此外，高性能稀土永磁材料的生產門檻較高，產能累計需要大量的資金支持、產業鏈的建設也需要大量的時間積累。因此，現階段完全擺脫對中國稀土永磁材料的依賴是不現實的，這對美國的高技術發展仍是制約。

 

　　四  風力渦輪機用葉片和輪轂領域

 

　　

 

　　風力渦輪機是風力發電的主要產品，主要包括機艙組件、發電機及部件、塔架、葉片和輪轂。美國在風力渦輪機部件方面自主性較高，但葉片和輪轂部分依賴于進口，依賴程度因部件而異。其中，中國是美國的主要進口來源國之一。從2020年美國風力渦輪機進口的價值看，美國主要從印度（$872M）、西班牙（$620M）、中國（$619M）和墨西哥（$540M）進口，上述國家對美國的出口額都超過5億美元。從具體進口類型來看，風力渦輪機用葉片和輪轂主要進口自中國（19%）、墨西哥（18%）、印度（14%）、西班牙（13%）和巴西（10%）。

 

　　根據2021年4月，Wood Mackenzie發布的《2020年全球風力渦輪機原始設備制造商市場報告》，在全球排名前五的企業中，中國企業占據兩位。其中，金風科技全球排名第二，遠景科技則排名第四。盡管新冠肺炎對美國當地供應鏈和項目執行造成了干擾，但通用電氣2020年在美國的裝機量仍舊超過10吉瓦，連續第二年成為美國第一大風力渦輪機供應商。由于其在美國本土市場的爆炸式增長和在西班牙市場表現出的強勁地位，使其市場占有率仍維持高位，達到了11.7%，位居全球第三。

 

　　中國企業在2020年風力渦輪機制造商市場份額全球排名前15位中占據了10位，從而顛覆了近期全球市場份額向行業龍頭集中的趨勢。除了排名較為靠前的金風科技和遠景能源外，其它知名的風電企業還包括明陽智能、上海電氣、運達風電、中國中車、東方電氣、中國海裝、三一重能和聯合動力，合計市場占有率達54.2%。

 

　　分 析

 

　　中國企業新增的裝機容量絕大部分為國內市場，對全球市場的滲透率仍然較低。在中國市場之外，占主導地位的還有歐洲企業維斯塔斯（Vestas）、西門子歌美颯（SGRE）、Nordex和Enercon等。因此在風力渦輪機用葉片和輪轂領域，中國目前雖占據美國對外進口的最大份額，但依賴程度有限且較容易被美國本土和歐洲企業代替。

 

　　五  關鍵金屬材料領域

 

　　

 

　　1.鎢金屬及鎢合金

 

　　中國對美出口產品以鎢金屬及合金（碳化鎢）為主，出口量占美國進口消費量12%左右，用于鎢燈、硬質合金刀具的生產，以及飛行器、穿甲彈的制造。此外，美國每年從中國進口大量鎢燈，用于機動車、火車、航空器、船舶、科研和醫療等領域。

 

　　美國國內具有鎢金屬及合金加工能力，并且具有較高的鎢回收加工能力，可滿足其鎢消費的60%。美國其他鎢金屬及合金的來源國主要是德國，占進口消費量月5%，近年也開始從加拿大、韓國等擴大相關產品進口量。

 

　　世界鎢的供應主要來自中國，中國政府通過限制采礦和出口許可證的數量，對精礦生產實行配額，并對采礦和加工施加限制，來規范其鎢工業，產量保持在世界的20%以下，目前具有出口資格的僅有廣東翔鷺鎢業、廈門鎢業、江西鎢業等十三家企業。

 

　　分 析

 

　　除中國供應商外，德國HC Starck、日本新金屬公司、韓國KGETS公司、俄羅斯Moliren公司、越南Masan High-Tech Materials等海外供應商也可提供該類產品，這使得美國鎢及其合金產品來源較多。因此，相關產業領域美國對華依賴度一般，綜合產品依賴度在30%左右。

 

　　2.氧化銻

 

　　氧化銻多用于生產無機阻燃劑，用于粘合劑、油漆、紙張、塑料和密封劑中，也被用作橡膠和紡織內飾的阻燃襯；也作為光學玻璃添加劑，可以使除長波紅外光外的所有可見光都不透明。美國銻氧化物進口總量保持在1.6-1.9萬噸/年，從中國進口比例在60%-70%。美國國內僅U.S. Antimony Corp.（USAC）一家企業銻冶煉廠，該工廠有能力每年生產約6804噸氧化銻，實際產量為氧化銻1920噸/年，并在墨西哥Coahuila的Madero設有一家冶煉廠，可生產粗氧化銻；除USAC外，美國Comsup Commodities Inc.在塔吉克斯坦的Anzob汞銻礦，擁有銻生產能力約1萬噸/年。其他氧化銻進口來源包括：比利時（10%）、玻利維亞（6%）、泰國（5%）。全球范圍內，氧化銻的主要生產國是中國、俄羅斯、南非和吉爾吉斯斯坦，由于中國對銻及銻制品出口實行配額和許可證管理，目前僅有廣西日星等7家生產企業和五礦稀土集團等4家流通企業可以從事實行國營貿易管理、指定經營管理的貨物的進出口貿易。

 

　　國外市場中，USAC、AMG先進冶金集團、Village Main Reef有限公司、Chemico Chemicals有限公司是氧化銻的優勢供應商。

 

　　分 析

 

　　由于替代來源供應能力有限，美國在氧化銻相關產業領域仍將保持一定程度對華依賴，對華依賴度不低于40%。

 

　　3.砷金屬

 

　　美國近五年的砷金屬需求不超過1000噸左右，95%從中國井口，2019年中國對美加征關稅后，美國轉由香港進口。美國本土擁有少量含砷礦藏，但美國自1985年以來除了對砷化鎵生產廢料有限回收利用，多年來沒有生產任何砷。其它進口來源方面，美國從日本、德國、英國進口砷金屬，以滿足其其余5%的需求量。雖然美國沒有低純金屬砷的生產能力，但具有世界上少有的提純生產高純金屬砷（6N及以上）的能力，高純砷是一種高端半導體材料，其化合物砷化鎵、砷化銦被廣泛應用于生物醫療、通訊、計算機、電子和光伏等領域。

 

　　中國是世界領先的砷金屬生產國，2021年中國出口砷總量約為2601.56噸，主要生產商包括：江西海宸光電、峨眉山嘉美高純材料、江西德義半導體等。國際上其他砷金屬供應商以高純產品為主，如：PPM Pure metals GmbH、ROWN、Furukawakk等，分國別來看日本位居全球高純砷產量第一，年產量達到60噸，美國排名第二，年產量為40噸，德國和英國并列第三，年產量均為30噸。

 

　　分 析

 

　　由于缺乏有效的替代供應渠道，美國在砷金屬相關產業領域將繼續保持嚴重對華依賴，對華依賴度高達95%。

 

　　4.鉭金屬

 

　　美國鉭產品對華依賴主要體現在鉭的冶金產品方面，如：鉭粉、鉭絲及其他燒結或鍛軋鉭制品，用于電容器制造、外科手術、化工設備等，2021年美國從中國進口各類鉭金屬共計320噸，占其鉭金屬進口總量55%。美國公司進口含鉭礦石、精礦和含鉭廢料用于生產鉭金屬、鉭粉、鉭耐高溫合金和硬質合金，總產量大致在700噸左右。鉭金屬其他來源包括：德國、泰國、哈薩克斯坦，后續隨著澳大利亞開采及加工能力的提升，對華情況可能降低。

 

　　東方鉭業是中國最大的鈮鉭產品生產公司，全球主要的鉭原料生產商之一，鉭粉和鉭絲產量約占全球的25%和60%，廣晟有色金屬、稀美資源、株洲硬質合金等二十余家企業也對外供應鉭金屬產品。國外其他鉭金屬供應商包括：全球現金金屬公司、三井礦冶株式會社、KEMET藍色金屬等。雖然中國鉭金屬出口量可達到全球產量的30%，但每年也大量從美國、日本和以色列進口各類鉭金屬，且存在明顯的進出口價格差異，顯示出高端產品的缺失。

 

　　分 析

 

　　全球范圍內鉭金屬供應潛力良好，但由于中國供應量大，美國在相關產業領域仍將保持一定程度上的對華依賴，對華依賴度為39%。

 

　　5.海綿鋯

 

　　海綿鋯又稱金屬鋯，具有超強的耐酸耐堿、耐高溫、耐腐蝕和低熱中子吸收截面等優異性能，廣泛用于化工、航空航天、冶金電子、核電等領域。美國金屬鋯的主要消費者是化工行業和核能工業。美國海綿鋯進口量89%來自中國，美國國內僅一個生產商用鋯化學中間體生產金屬鋯，其他進口來源主要是德國。

 

　　全球海綿鋯市場中，海外有美國ATI Wah Chang、法國Framatom、俄羅斯JSC Chepetsk Mechanical Plant三家大型制造商，中國主要包括東方鋯業、國核鋯業、遼寧華鋯、敖漢華鈦、中信錦州等生產企業，其中遼寧華鋯是中國乃至亞洲最大的工業級海綿鋯生產企業之一，產能達5000噸，其余企業產能較小，年產量在700噸以下。

 

　　分 析