自2023年12月,国内对镓制品出口管制以来,大家就一直很好奇,这项管制对美国军工产业的真实影响。4月24日,欧洲“Bulgarian Military”网站援引美国官方多家机构数据,仔细分析了镓制品管制的影响,最终得出结论——“镓禁令已经威胁到F-35,甚至是整个美国空中力量的发展”。
▲“Bulgarian Military”网站将F-35视为重灾区
“Bulgarian Military”网站认为,镓制品虽然貌不起眼,但实际上深深影响着F-35的雷达、电子战和通讯系统。具体来说,F-35搭载的AN/APG-81雷达,设计有1600多个砷化镓组件。也就是因为后者保证了信号,在集成电路里快速、可靠传播,AN/APG-81雷达才能高频切换信号,以保证探测隐身目标,和低空小型无人机的能力。此外,砷化镓还比以前的硅制品更耐高温和辐射,这对现代恶劣战场至关重要。
▲高性能航空设备对稀土材料很依赖
洛克希德马丁原计划从2026年开始,为F-35换装新一代AN/APG-85雷达,性能确实是提高了,但氮化镓构型对高纯度镓的需要更高,问题实际上变得更棘手。对电子战器件而言,氮化镓放大器对于放大信号,以达到干扰对手雷达,甚至是软杀伤元器件的目标,有无可取代的价值。通讯系统的情况差不多——也是通过氮化镓放大器,来实现高功率、安全的信息共享。总而言之,得益于镓制品的优秀性能,其在F-35零部件的应用范围非常广阔,这在以前赋予了F-35强大的性能,现在却又变成了一份份尴尬。
▲F-35现在的处境确实很尴尬
文章认为,镓制品出口管制,已经影响到了F-35的交付——洛马的报告已经提到这一点,只不过没有公开将延误归咎于镓短缺。而美国国防后勤局的一项关键任务,就是保证类似镓制品的关键材料供应,因此,其一直在暗地从其他供应商采购镓制品,尤其是高纯度工业镓。为了避免造成市场恐慌,这种采购被限制了规模,但仍然造成高精度镓制品价格翻倍,而实际买到的镓制品数量非常有限,因为现在全球除了中国之外,谁也无法满足这种需求。
▲F-35一旦交付延误对美军的影响非常大
根据美国地质调查局数据,中国在2023年控制了全球精炼镓产业98%的产能。加拿大和澳大利亚因为拥有丰富的铝土和稀土矿,被美国视为未来的稀土供应来源,但中国在2023年就限制稀土精炼技术出口,加澳“预计要花费至少数年时间,才能完成基础设施的搭建”。美国国防部现在只能指望私下收购和镓回收,其中后者一度被认为是最有效的途径,美国国防部为此投入了不少资源,但目前“效率低下且成本昂贵”。
▲现在国内是完全没有这方面的问题
美国甚至都开始试图用“碳化硅”材料,来取代砷化镓或氮化镓的部分使用场景,不过进展同样不大。文章最后认为,美国国防工业数十年来,将“成本和效益置于战略安全之上,现在终于尝到苦果”。而随着中国在今年4月,再次扩大稀土管制范围,受到影响的设备也不再仅仅局限于战斗机或者航空装备——连太空上的通讯卫星,未来都可能不得不面对,砷化镓和氮化镓短缺的问题,这将对美国军事体系的战斗力,造成严重影响。
▲新一轮稀土管制对航空发动机的生产有明显影响
严格来讲,美国军工企业目前并不是完全离不开稀土,而是在失去高纯度稀土材料后,只能用性能差很多的旧材料代替——恍惚间好像回到了几十年前,国内生产武器装备时遇到的困境。再联想到前一阵子,大家惊讶地发现,中国对美国出口商品都是各种科技产物,而美国对中国出口的都是农业产品和原材料,不禁对“全球最大工业体”、“去工业化”两个词,又有了更深的感悟。