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一座东北小县城,掌握了“炼金术”|新经济地方志

新火种    2023-10-22

10月21日讯(记者 方彦博 王肖邦)一座地处辽西的东北小县城,打开了化学元素“铪(Hf)”的“潘多拉魔盒”。

这是一种原子序数为72的过渡金属,单质带有银灰色光泽,其貌不扬,却持续激发出科学家和企业界对于新一代半导体材料的变革想象。

在AI服务器需求“井喷”、储存芯片大厂将“铪基氧化物”运用于制造最尖端DRAM(动态随机存取存储器)的当下,铪材料的商业价值和战略意义凸显。

这座东北小县城名叫:朝阳县,是全球最大海绵锆生产基地,这里掌握着获得铪材料的“炼金术”(即“锆铪分离技术”),并拥有国内屈指可数的二氧化铪生产线。

人工智能浪潮“席卷”小县城

铪的“走红”具有戏剧性。长期以来,铪广泛应用于航空航天、半导体、原子能等,但直到2021年人工智能(AI)浪潮席卷,这种金属元素开始“大放光彩”。

由于AI服务器所需DRAM数量是常规服务器的8倍,这一年,全球DRAM需求陡然大增,铪作为尖端DRAM制造工艺中的核心原材料,身价出现暴涨。

2021年至今年上半年,全球铪价从1200至1400美元/公斤,飙升至4500至5000美元/公斤,三年时间涨幅接近400%,创下历史新高。

这一蔚然成风的现象,没有“逃过”追逐热点的投资者的“法眼”,“铪基芯片材料概念股”应运而生——东方锆业(002167.SZ)、龙佰集团(002601.SZ)、三祥新材(603663.SH)一时成为资本市场的“宠儿”。

但鲜有人注意到,这三家公司的“铪概念”背后,都有朝阳县的身影。

坐落在朝阳县境内、曾经属于东方锆业的朝阳东锆新材料有限公司(下称“朝阳东锆”),在2021年被转让给龙佰集团,正是朝阳东锆掌握着锆铪分离“炼金术”,并具备二氧化铪产能5吨/年。

而三祥新材设在朝阳县的子公司——辽宁华祥新材料有限公司(下称“辽宁华祥”)则具有氧氯化锆产能2万吨/年。氧氯化锆经过“锆铪分离技术”提取,可以得到二氧化铪,辽宁华祥正规划投资10亿元,在当地新增年产10万吨/年的氧氯化锆产能。其母公司三祥新材则透露,已开展新型锆铪分离技术的研发。

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(氧氯化锆生产车间,记者摄)

在追捧“铪概念”的投资者看来,随着三星电子、SK海力士等存储芯片大厂将铪基氧化物作为替代二氧化硅的高K(介电常数)材料,用于尖端DRAM存储芯片的生产制造,未来铪的用量势必还会大幅增加。“缺铪”或许会在一段时间内成为常态,从而给上游材料生产商创造不菲收益。

更乐观的研究者和投资者则相信,氧化铪材料所展现出的“新型铁电效应”,有潜在的突破“摩尔定律”的颠覆性,有可能一举将微电子集成电路技术带入“后摩尔时代”。

但无论如何,拥有国内屈指可数“二氧化铪”生产线的朝阳县,站在了“风口”之上,来到半导体新材料的前沿,从默默无闻变得初露锋芒。

并非偶然的“站上风口”

朝阳县,隶属辽宁省朝阳市,与锦州市、葫芦岛市接壤,和内蒙古自治区敖汉旗为邻,总人口53.9万人。尽管当地矿产资源丰富,已探明矿产有35种,但以锰矿、钒钛资源为主,并不出产锆铪。

事实上,全球锆铪资源主要分布于澳大利亚和南非。那么,朝阳县又何以发展成为铪产业、锆产业的“重镇”?

辽宁华祥和朝阳东锆的负责人告诉记者,这部分受惠于锦州冶金新材料产业的外溢效应,当然更得益于朝阳当地的资源禀赋,以及“一县一业”的政策规划。

与朝阳紧邻的锦州,曾是国内最大的铁合金生产基地之一,昔日来自锦州铁合金股份有限公司(下称“锦州铁合金”)的管理者投身创业,将技术和产业最初带到了朝阳县。

而朝阳县当地干燥的气候条件(可减少材料与空气中的水汽产生化学反应)、毗邻港口的交通区位(原料主要经由海运进口,经公路一小时到达锦州港),以及与北京、沈阳高校、科研院所的紧密联系(高铁1.5小时到沈阳、2小时到北京),让这里成为发展锆、钛、铪材料加工产业的理想地点。

目前三祥新材在当地的另一家子公司——辽宁华锆新材料有限公司(下称“辽宁华锆”),拥有工业级海绵锆产能5000吨/年,是全球最大的海绵锆生产企业。

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(海绵锆生产线,记者摄)

而朝阳东锆除了生产二氧化铪,也拥有450吨/年的工业级海绵锆和500吨/年的核级海绵锆产能。

核级海绵锆经相关合金成材后,可主要用于核电机组、核动力潜艇、核动力航空母舰等核反应堆,作为堆芯组件的管、板、固定架等,起到阻断堆芯中燃料棒对外辐射作用。

朝阳柳城经济开发区管委会副主任凌云志告诉记者:有色金属新材料产业是朝阳县重点规划的产业,主要分布在朝阳柳城经济开发区,经过多年发展,朝阳县海绵锆、海绵钛产量占国内总产量的80%和10%以上。

如今,朝阳县以及柳城经济开发区正借助位于“一带”“一区”(“一带”即辽宁沿海经济带,“一区”即辽西融入京津冀协同发展战略先导区)中间的区位优势,通过加强内引外联、合资合作,优化内部结构,促进有色金属材料产业高质量、有序发展。

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(柳城经济开发区,受访者提供)

根据朝阳县提供给的一份材料,当地政府意识到,虽然已经形成初具规模的生产基地,但还存在龙头企业影响力和话语权不足的问题,与此同时,未能形成的全产业链生产制约了企业与大型企业集团合作。

因此,下一步朝阳县计划围绕辽宁华祥、朝阳东锆等,以海绵锆为中游主要产品,推动华祥新材料与西部材料(002149.SZ)和西部新锆的合作,延伸锆向下游加工,打造全国重要的锆系列产品生产基地。

“朝阳县力争到‘十四五’末期,将有色金属新材料产业建成百亿产值的战略新兴成长型主导产业,全力打造国家级有色金属新材料产业之都。” 凌云志透露。

新材料,作为战略性新兴产业、新质生产力的代表之一,是东北地区发展振兴的新动能。铪、锆材料对于芯片、航天航空以及核工业的推动作用,以及后者对区域经济发展的反哺即是一例。

朝阳县在新材料领域早早布局、占住先机,在这层意义上,这座地处辽西的东北小县城,确实掌握到一门“炼金术”。

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