鍺的應(yīng)用簡介
鍺是重要的半導(dǎo)體材料，在半導(dǎo)體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學(xué)、太陽能電池、化學(xué)催化劑、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛而重要的應(yīng)用。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示(2015)全球鍺終端用戶所占比例如下：纖維光纖30%；紅外光纖20%；聚合催化劑20%；電子和太陽能器件15%和其他(熒光粉、冶金、和化療)15%。

光纖

摻鍺光纖具有容量大、光損小、色散低、傳輸距離長及不受環(huán)境干擾等優(yōu)良特性，是目前唯一可以工程化應(yīng)用的光纖，是光通訊網(wǎng)絡(luò)的主體，此外，GeCl4也用于高速光纖網(wǎng)，鏈路，光纖傳感器，光纖制導(dǎo)及光纖系留裝置等，近年來發(fā)展迅速。

紅外光學(xué)

鍺作為紅外光學(xué)材料，具有紅外折射率高，紅外透過波段范圍寬，吸收系數(shù)小、色散率低、易加工、閃光及腐蝕等優(yōu)點，特別適用于軍工及重大民用中的熱成像儀與紅外雷達(dá)及其他紅外光學(xué)裝置的窗口、透鏡、棱鏡與濾光片的材料；高純鍺或鍺鋰用于天文學(xué)的γ－譜儀，核反應(yīng)能譜儀及等離子物理X－射線儀；Si－Ge10與摻汞、鎘、銅與鎵的鍺單晶用于紅外探測器。

聚合催化劑

二氧化鍺(GeO2)是生產(chǎn)聚對笨二甲酸乙二醇酯(PET)的催化劑，具有長纖維，由其制備的飲料與食用液體的各式容器，無毒、透明且氣密性好。

電子太陽能部件

鍺半導(dǎo)體器件用作二極管、晶體三極管及復(fù)合晶體管、鍺半導(dǎo)體光電器件作光電、霍耳及壓阻效應(yīng)的傳感器，作光電導(dǎo)效應(yīng)的放射線檢測器等，廣泛用于彩電、電腦、電話及高頻設(shè)備中，鍺管特別適用于高頻大功率器件中，且在強輻射與－40℃下運轉(zhuǎn)正常；Ge－Si與Ge－Te作溫差發(fā)電用于宇航、衛(wèi)星與空間站的啟動電源等。
鍺在半導(dǎo)體器件上的應(yīng)用已大部分被硅取代，僅在高頻大功率器件上有一定用量，其他以光電雪崩二極管用量較大。
鍺的三接面太陽能電池用鍺作為襯底制作的GaAs/Ge太陽能電池，其性能與GaAs/GaAs電池接近，機械強度要更高，單片電池面積更大。在空間應(yīng)用環(huán)境下,抗輻射閾值比硅電池高，性能衰退小，其應(yīng)用成本接近于同樣功率的硅電池板，已應(yīng)用于各型軍用衛(wèi)星和部分商業(yè)衛(wèi)星中，逐步成為主要的空間電源。

其他應(yīng)用

鍺用于醫(yī)藥，如Ge－132［β－羧乙基鍺倍半氧化物－（GeCH2CH2COOH）2O3］臨床應(yīng)用于防治癌癥。BGO作X－射線、CT－儀、PCT－儀，用于診斷腫瘤及骨骼結(jié)構(gòu)與組織壞死等。鍺化合物及其有機化合物可作牙膏與高效止痛膏等。
鍺還應(yīng)用于冶金、熒光粉等其它領(lǐng)域。

鍺產(chǎn)業(yè)鏈

鍺產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的資源提煉、中游的提純和深加工以及下游紅外、光纖等方面的高端應(yīng)用。
從技術(shù)難度上來看，上游的提煉壁壘最低，但環(huán)保壓力最大；中間環(huán)節(jié)的深加工技術(shù)難度大，高純鍺的制備工藝要求高，也是產(chǎn)業(yè)鏈中利潤較為豐厚的部分；下游的應(yīng)用由于涉及領(lǐng)域廣，技術(shù)進步快，保持持續(xù)高盈利較難，行業(yè)波動大。目前鍺產(chǎn)業(yè)的核心仍在中下游的深加工和應(yīng)用，若是主要資源大國政策加碼導(dǎo)致產(chǎn)量收縮，鍺資源將會成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要的因素。
行業(yè)供給端市場分析
1．鍺供應(yīng)出現(xiàn)增速下滑態(tài)勢
鍺資源極分散地存在于多種礦物及巖石中，世界上大多數(shù)鍺生產(chǎn)企業(yè)都是從鉛鋅冶煉過程中提取鍺，大約有30%來自回收部分，因此鍺的產(chǎn)量增長受鉛鋅礦的生產(chǎn)規(guī)模及鉛鋅的含鍺品位限制。而當(dāng)前鉛鋅行業(yè)下游需求疲軟，鉛鋅庫存不斷上升，鉛鋅價格低迷，導(dǎo)致全球鉛鋅產(chǎn)量增速出現(xiàn)下滑，中國2012年11月鉛鋅產(chǎn)量甚至出現(xiàn)負(fù)增長，鍺供應(yīng)出現(xiàn)增速下滑態(tài)勢。
2．企業(yè)數(shù)量少，且各有所長，競爭相對緩和
整體來看，國際上專注于金屬鍺行業(yè)的大廠商并不多，產(chǎn)品主要集中于金屬鍺行業(yè)的深加工領(lǐng)域。目前全球領(lǐng)先的金屬鍺行業(yè)企業(yè)是比利時的優(yōu)美科公司（umicore），全球產(chǎn)量較大的企業(yè)還有中鍺科技、云南鍺業(yè)，加拿大的Teck Cominco，俄羅斯的Fuse、GEAPP，德國的Photonic Sense，美國的AXT等。從中下游產(chǎn)品的生產(chǎn)來看，集中度更高些，主要生產(chǎn)企業(yè)為umicore、德國的Photonic Sense、美國的AXT、俄羅斯的GEAPP，中國的中鍺科技、國晶輝、北方紅外。從產(chǎn)量上來看，國內(nèi)涉鍺企業(yè)的規(guī)模不算小，但高附加值鍺產(chǎn)品與國外企業(yè)的差距仍然非常大，如光纖級四氯化鍺、大尺寸低位錯鍺單晶等產(chǎn)品，另外，國內(nèi)后端應(yīng)用（除光纖）發(fā)展相對滯后，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)的深加工主要以出口為主，國內(nèi)企業(yè)的競爭力仍需提高。
行業(yè)下游市場分析
1．需求穩(wěn)定增長：鍺主要應(yīng)用于光纖、PET 催化劑、紅外光學(xué)及太陽能電池等領(lǐng)域。近年來紅外光學(xué)和太陽能電池占據(jù)著越來越重要的地位。太陽能、紅外光學(xué)、光纖等對鍺需求均穩(wěn)定增長。
2．光纖需求回暖成為鍺消費主要增長點。鍺在光纖通信領(lǐng)域主要起光纖摻雜和光電轉(zhuǎn)換的作用，是其他長波光纖材料無法替代的戰(zhàn)略性光信息材料。一般多模光纖消耗四氯化鍺量為10g/km，單模光纖消耗四氯化鍺量為2g/km。光纖用鍺占全球鍺總需求的30%。
3. 太陽能電池需求分析
鍺在太陽能電池中的作用：a、在砷化鎵電池的襯底材料，延長使用效用。b、在第二代的硅基薄膜中，鍺作為硅鍺合金使用，降低成本。大約1GW硅基薄膜需金屬鍺30-50噸。
4. 紅外光學(xué)鍺潛在需求大：總規(guī)模538噸年均77噸
軍用領(lǐng)域潛在鍺需求量為258噸。我國現(xiàn)有軍隊規(guī)模約230萬人，如果未來我軍人均紅外熱像儀數(shù)為0.1臺/人（美國海灣戰(zhàn)爭中人均配為1.7臺/人）且機載紅外需求達(dá)到陸軍需求的60%，則我國軍用紅外熱像儀的需求量為36.8萬臺，按每臺鍺需求量700克計算，軍用領(lǐng)域潛在鍺需求量為258噸。
民用領(lǐng)域潛在鍺需求量為280噸。在國外，紅外熱像儀在預(yù)防檢測、制程控制、消防、安防及夜視等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如在歐美紅外熱像儀已經(jīng)成為部分奧迪、寶馬車型的標(biāo)配。隨著技術(shù)的發(fā)展及人們對紅外熱像儀特性的理解，我國紅外熱像儀的民用領(lǐng)域也將逐步拓寬。據(jù)估計國內(nèi)民用紅外熱像儀潛在需求量為94萬臺，鍺潛在需求量為280噸。
上述潛在市場規(guī)模為存量市場，以紅外熱像產(chǎn)品更換周期6~8年測算，則年均市場鍺需求規(guī)模為77噸。
紅外光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹俏磥礞N需求的最主要增長點，代表著鍺未來增長方向。從美國鍺應(yīng)用數(shù)據(jù)來看，美國鍺紅外光學(xué)應(yīng)用占比高達(dá)50%，而世界平均水平僅為25%，美國紅外光學(xué)應(yīng)用占比是全球平均水平的2 倍，全球紅外光學(xué)應(yīng)用占比有望不斷提升的趨勢。