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近年来，中美科技竞争已成为两国战略竞争的重中之重。中国经过多年飞速发展，已然成为世界科技大国，高新技术领域已在全球产业发展中占据一席之地，高新技术企业数量不断增多，产品出口量也在逐渐上升。但目前中国高技术产品的出口主要形势多为“来料加工式的高新技术”贸易，即核心零部件多为进口，国内产业链多集中在装配环节，将组装加工后的成品出口到全球市场，因此中国国内真正占据优势地位的高新技术产业领域还有待进一步完善与发展。 而美国制造业竞争力缺失，制造业发展陷入困境，发展高端制造业促进技术优势竞争力发展受阻，原材料加工能力滞后，导致部分产业依赖于国外。比如，锂电池、太阳能电池、稀土永磁材料、风力涡轮机用叶片和轮毂、以及关键金属等高新技术产业领域，美国对中国体现出不同程度的依赖。 这些产业领域及产品均对国民经济发展具有重要战略意义，材料委天津院将针对各产业领域和产品，就美国对华依赖情况、中国产业产品发展形势相关内容进行分析说明。
中国是锂电池最大的生产国，也是最大的出口国，在全球锂电池市场拥有难以撼动的主导地位。 美国是中国最重要的锂电池出口地之一，其进口的锂电池超过半数为中国制造。据统计，2022年1-4月美国进口的锂电池总价值23.07亿美元，比去年同期增长71%。其中从中国的锂电池进口额高达11.58亿美元，占比51%，位居第一。目前，美国只有特斯拉一家企业具备动力电池商业化量产能力。其他具备规模化投产能力的电池工厂，都是依靠本土汽车企业与LG、SKI、松下等日韩头部电池制造商合资（其中通用4家、福特3家、Stellantis集团2家），或由英国的Britishvolt、澳大利亚的iM3NY等电池企业投建。 全球锂电池产能主要来源于中、日、韩三国，市场呈现“三足鼎立”局面。从2021年全球范围内锂电池装机量来看，前十名均为中日韩企业，中国企业独占六席。中国是全球锂离子电池生产市场的绝对领导者，市场占有率持续上升。中国宁德时代、比亚迪、中航锂电等电池企业在全球锂电池市场的合计占有率（以出货量为准）由2020年的38.4%提升至2021年的48.7%。除市场规模大，产能高也是中国锂电产业的一大特点。截至2021年底，我国动力锂电池产能约占全球的70%。 尽管日本企业在市场占比上逊色中国，但日本拥有产业和技术的先发优势，松下、PEVE等企业掌握着锂电池领域关键技术，其发展路线更注重于保有先进技术，而非在产量上追求突破。韩国锂电池领域头部企业主要为三星SDI、SKI和LG，虽市场份额受到中国企业的严重挤压，但在财团和政府的支持下，开始侧重产业链的布局和深耕。
太阳能电池大致分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两大类，其中晶硅太阳能电池由于原料储量丰富、工艺成熟、光电转换效率高等优点成为市场主流，目前占据大概95%的市场份额。 美国的太阳能市场主要依赖海外进口，美国本土几乎没有硅片和电池片的产能。根据美国能源信息署数据显示，2021年美国可用光伏组件出货量30.45GW，其中进口光伏组件22.97GW，占比75%，本土生产量仅有4.23GW，占比不到14%。美国光伏组件的50%以上都要依靠中国本土和设于海外的生产基地供应。 目前中国光伏产业在全球占据主导地位。截至2021年底，中国多晶硅的总产能为62.6万吨，其中有效产量达50.5万吨，占全球总产量的78.7%，主要生产商有通威股份、大全能源、新特能源、保利协鑫、东方希望、亚洲硅业等。国外多晶硅生产商主要有德国瓦克公司（Wacker）、韩国OCI公司及美国Hemlock Semiconductor 公司，合计产能约占15%。 硅棒和硅片方面，中国优势最为明显，其中硅棒产能占全球总产能的98%，硅片产能占全球总产能的98.1%，产量占比为97.3%，主要的硅片企业有隆基绿能科技、中环股份、晶科能源、晶澳科技、京运通等。 电池片方面同样尽显优势，产能占全球总产能的85.1%，产量占比达88.4%，前十大企业中有9家是中国企业，主要为通威太阳能、隆基绿能科技、晶澳科技、爱旭股份、天合光能、晶科能源、润阳悦达、阿特斯、江西展宇，国外企业主要为韩国韩华，排名第九。 光伏组件方面，产能占全球总产能的77.2%，产量占比为82.3%，全球前十名中中国企业占据了7席，主要企业有隆基绿能科技、天合光能、晶澳科技（与天合并列第二）、晶科能源、阿特斯、东方日升、尚德电力、正泰新能源等，国外三家企业为加拿大Canadian Solar、美国First Solar、韩国韩华，分别位于第五、七、九。 目前美国本土几乎没有硅片和电池片的产能，而中国硅片和电池片产能分别占全球总产能的98.1%和85.1%，美国无论是自建组件厂还是从其他国家进口组件均无法回避使用中国硅片和电池片的问题，短期内高度依赖中国硅片和电池片。此外，在组件方面，美国国内的产量小，而中国的产量则很大（占据世界总产量的82.3%），美国政府若想完成电力行业温室气体减排的目标，短期内需要高度依赖中国的光伏组件，而今年6月份美国不得已宣布对从东南亚四国进口的光伏组件（东南亚四国的光伏组件企业主要为中资企业）给予24个月的关税豁免就是最好的明证。
稀土永磁材料是指稀土金属和过渡族金属形成的金属间化合物并经过一定工艺制成的永磁材料。稀土永磁材料是目前全球最大的稀土深加工应用领域，也是最为重要的稀土功能材料之一，所消耗的稀土量占稀土总产量的40%以上。稀土永磁材料具有优异的磁性能，而且体积小、重量轻，可以有效提升磁器件的工作效率，被广泛应用于航空、航天、航海、兵器等国防军工领域，以及仪器、仪表、能源交通、医疗设备、电力电子、通讯等民用领域。目前该领域主要的产品有（Sm₂Co17）钐钴永磁材料以及（NdFeB）钕铁硼永磁材料。得益于我国稀土资源较为丰富，并且拥有先进的稀土冶炼分离技术，使得我国目前成为世界最大的稀土永磁材料生产国、供应国、消费国。 根据Frost & Sullivan弗若斯特沙利文咨询公司的数据，2020年全球稀土永磁材料产量达到21.74万吨，同比增长8.43%，其中烧结钕铁硼为20.55万吨，占稀土永磁材料总产量产量94.5%。而中国凭借全球最完备的稀土永磁产业链，成为全球最重要的稀土永磁生产基地，2020年中国稀土磁性材料产量占全球的90.25%。2021年中国稀土永磁材料产量继续位居全球首位，达到21.33万吨，其中烧结钕铁硼毛坯产量20.71万吨，同比增长16%；粘结钕铁硼产量9380吨，同比增长27.2%；钐钴磁体产量2930吨，同比增长31.2%。今年，中国稀土永磁材料生产继续保持高速增长。截止到2022年第一季度，我国稀土磁性材料产量同比增速为29.77%，其中烧结钕铁硼毛坯产量6.85万吨，同比增长30%；粘结钕铁硼产量2520吨，同比增长20%；钐钴磁体产量865吨，同比增长44%。由于中国目前几乎垄断了稀土磁性材料的生产，因此中国也是目前稀土永磁材料的主要出口国。最新统计显示，2022年1-4月国内钕铁硼永磁材料累计出口1.99万吨，同比增长18.31%，外需依旧保持较快增长。欧美及东亚地区一直以来都是我国稀土永磁产品的主要出口市场，2020年出口排名前三的国家分别是德国、美国和日本，分别占出口总量的16%、14%和14%，共计约1.6万吨。 得益于稀土永磁材料优异的性能，其在高技术发展领域有着不可替代的作用。而目前稀土永磁材料除中国外，仅有日本、美国、德国的企业进行稀土永磁材料的生产，其中包括日本的日立金属、TDK、信越化学和爱知制钢，德国的VAC真空熔炼公司，美国的电子能源公司（EEC）、阿诺德磁性技术公司、TDA Magnetics和Urban Mining。但是，上述这些企业中，仅有日立金属、信越化学等企业具备一定规模，却仍无法满足稀土永磁材料急速增长的需求。根据美国地质调查局（USGS）统计，目前美国稀土功能材料对中国的依赖接近80%，稀土磁性材料更是首当其冲。 但是随着美国总统签署了2019财政年国防授权法案（NDAA），禁止美国国防部向中国、俄罗斯、朝鲜和伊朗等非盟国购买稀土永磁材料后。一些日本、美国的企业开始着手提供非中国生产的稀土永磁材料，其中日立金属、美国的电子能源公司（EEC）、阿诺德磁性技术公司、TDA Magnetics和Urban Mining都宣称可以提供符合要求的非中国产磁性材料。此外，美国及其盟友也开始加速稀土永磁产业链布局：2021年9月，美国私人股权投资公司贝恩资本正式完成对日立金属株式会社的收购；11月，英国提出于2024年前资助建造一座能满足100万辆电动汽车需求的稀土永磁工厂。12月，美国计划联合德国真空公司在德州建造年产1000吨的钕铁硼工厂。
风力涡轮机是风力发电的主要产品，主要包括机舱组件、发电机及部件、塔架、叶片和轮毂。美国在风力涡轮机部件方面自主性较高，但叶片和轮毂部分依赖于进口，依赖程度因部件而异。其中，中国是美国的主要进口来源国之一。从2020年美国风力涡轮机进口的价值看，美国主要从印度（$872M）、西班牙（$620M）、中国（$619M）和墨西哥（$540M）进口，上述国家对美国的出口额都超过5亿美元。从具体进口类型来看，风力涡轮机用叶片和轮毂主要进口自中国（19%）、墨西哥（18%）、印度（14%）、西班牙（13%）和巴西（10%）。 根据2021年4月，Wood Mackenzie发布的《2020年全球风力涡轮机原始设备制造商市场报告》，在全球排名前五的企业中，中国企业占据两位。其中，金风科技全球排名第二，远景科技则排名第四。尽管新冠肺炎对美国当地供应链和项目执行造成了干扰，但通用电气2020年在美国的装机量仍旧超过10吉瓦，连续第二年成为美国第一大风力涡轮机供应商。由于其在美国本土市场的爆炸式增长和在西班牙市场表现出的强劲地位，使其市场占有率仍维持高位，达到了11.7%，位居全球第三。 中国企业在2020年风力涡轮机制造商市场份额全球排名前15位中占据了10位，从而颠覆了近期全球市场份额向行业龙头集中的趋势。除了排名较为靠前的金风科技和远景能源外，其它知名的风电企业还包括明阳智能、上海电气、运达风电、中国中车、东方电气、中国海装、三一重能和联合动力，合计市场占有率达54.2%。 中国企业新增的装机容量绝大部分为国内市场，对全球市场的渗透率仍然较低。在中国市场之外，占主导地位的还有欧洲企业维斯塔斯（Vestas）、西门子歌美飒（SGRE）、Nordex和Enercon等。因此在风力涡轮机用叶片和轮毂领域，中国目前虽占据美国对外进口的最大份额，但依赖程度有限且较容易被美国本土和欧洲企业代替。
1.钨金属及钨合金 中国对美出口产品以钨金属及合金（碳化钨）为主，出口量占美国进口消费量12%左右，用于钨灯、硬质合金刀具的生产，以及飞行器、穿甲弹的制造。此外，美国每年从中国进口大量钨灯，用于机动车、火车、航空器、船舶、科研和医疗等领域。 美国国内具有钨金属及合金加工能力，并且具有较高的钨回收加工能力，可满足其钨消费的60%。美国其他钨金属及合金的来源国主要是德国，占进口消费量月5%，近年也开始从加拿大、韩国等扩大相关产品进口量。 世界钨的供应主要来自中国，中国政府通过限制采矿和出口许可证的数量，对精矿生产实行配额，并对采矿和加工施加限制，来规范其钨工业，产量保持在世界的20%以下，目前具有出口资格的仅有广东翔鹭钨业、厦门钨业、江西钨业等十三家企业。 除中国供应商外，德国HC Starck、日本新金属公司、韩国KGETS公司、俄罗斯Moliren公司、越南Masan High-Tech Materials等海外供应商也可提供该类产品，这使得美国钨及其合金产品来源较多。因此，相关产业领域美国对华依赖度一般，综合产品依赖度在30%左右。 2.氧化锑 氧化锑多用于生产无机阻燃剂，用于粘合剂、油漆、纸张、塑料和密封剂中，也被用作橡胶和纺织内饰的阻燃衬；也作为光学玻璃添加剂，可以使除长波红外光外的所有可见光都不透明。美国锑氧化物进口总量保持在1.6-1.9万吨/年，从中国进口比例在60%-70%。美国国内仅U.S. Antimony Corp.（USAC）一家企业锑冶炼厂，该工厂有能力每年生产约6804吨氧化锑，实际产量为氧化锑1920吨/年，并在墨西哥Coahuila的Madero设有一家冶炼厂，可生产粗氧化锑；除USAC外，美国Comsup Commodities Inc.在塔吉克斯坦的Anzob汞锑矿，拥有锑生产能力约1万吨/年。其他氧化锑进口来源包括：比利时（10%）、玻利维亚（6%）、泰国（5%）。全球范围内，氧化锑的主要生产国是中国、俄罗斯、南非和吉尔吉斯斯坦，由于中国对锑及锑制品出口实行配额和许可证管理，目前仅有广西日星等7家生产企业和五矿稀土集团等4家流通企业可以从事实行国营贸易管理、指定经营管理的货物的进出口贸易。 国外市场中，USAC、AMG先进冶金集团、Village Main Reef有限公司、Chemico Chemicals有限公司是氧化锑的优势供应商。 由于替代来源供应能力有限，美国在氧化锑相关产业领域仍将保持一定程度对华依赖，对华依赖度不低于40%。 3.砷金属 美国近五年的砷金属需求不超过1000吨左右，95%从中国井口，2019年中国对美加征关税后，美国转由香港进口。美国本土拥有少量含砷矿藏，但美国自1985年以来除了对砷化镓生产废料有限回收利用，多年来没有生产任何砷。其它进口来源方面，美国从日本、德国、英国进口砷金属，以满足其其余5%的需求量。虽然美国没有低纯金属砷的生产能力，但具有世界上少有的提纯生产高纯金属砷（6N及以上）的能力，高纯砷是一种高端半导体材料，其化合物砷化镓、砷化铟被广泛应用于生物医疗、通讯、计算机、电子和光伏等领域。 中国是世界领先的砷金属生产国，2021年中国出口砷总量约为2601.56吨，主要生产商包括：江西海宸光电、峨眉山嘉美高纯材料、江西德义半导体等。国际上其他砷金属供应商以高纯产品为主，如：PPM Pure Metals GmbH、ROWN、Furukawakk等，分国别来看日本位居全球高纯砷产量第一，年产量达到60吨，美国排名第二，年产量为40吨，德国和英国并列第三，年产量均为30吨。 由于缺乏有效的替代供应渠道，美国在砷金属相关产业领域将继续保持严重对华依赖，对华依赖度高达95%。 4.钽金属 美国钽产品对华依赖主要体现在钽的冶金产品方面，如：钽粉、钽丝及其他烧结或锻轧钽制品，用于电容器制造、外科手术、化工设备等，2021年美国从中国进口各类钽金属共计320吨，占其钽金属进口总量55%。美国公司进口含钽矿石、精矿和含钽废料用于生产钽金属、钽粉、钽耐高温合金和硬质合金，总产量大致在700吨左右。钽金属其他来源包括：德国、泰国、哈萨克斯坦，后续随着澳大利亚开采及加工能力的提升，对华情况可能降低。 东方钽业是中国最大的铌钽产品生产公司，全球主要的钽原料生产商之一，钽粉和钽丝产量约占全球的25%和60%，广晟有色金属、稀美资源、株洲硬质合金等二十余家企业也对外供应钽金属产品。国外其他钽金属供应商包括：全球现金金属公司、三井矿冶株式会社、KEMET蓝色金属等。虽然中国钽金属出口量可达到全球产量的30%，但每年也大量从美国、日本和以色列进口各类钽金属，且存在明显的进出口价格差异，显示出高端产品的缺失。 全球范围内钽金属供应潜力良好，但由于中国供应量大，美国在相关产业领域仍将保持一定程度上的对华依赖，对华依赖度为39%。 5.海绵锆 海绵锆又称金属锆，具有超强的耐酸耐碱、耐高温、耐腐蚀和低热中子吸收截面等优异性能，广泛用于化工、航空航天、冶金电子、核电等领域。美国金属锆的主要消费者是化工行业和核能工业。美国海绵锆进口量89%来自中国，美国国内仅一个生产商用锆化学中间体生产金属锆，其他进口来源主要是德国。 全球海绵锆市场中，海外有美国ATI Wah Chang、法国Framatom、俄罗斯JSC Chepetsk Mechanical Plant三家大型制造商，中国主要包括东方锆业、国核锆业、辽宁华锆、敖汉华钛、中信锦州等生产企业，其中辽宁华锆是中国乃至亚洲最大的工业级海绵锆生产企业之一，产能达5000吨，其余企业产能较小，年产量在700吨以下。 由于全球锆资源和产能紧张，美国在相关产业领域将维持高度依赖中国的现状，对华依赖度达89%。 本文作者：材料委天津院 |
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