日本顧不過(guò)來(lái)了！中國(guó)除了稀土，怎么還掌握另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)呢

隨著我們拿出稀土王牌進(jìn)行管制，日本方面開(kāi)始擔(dān)憂，中國(guó)還有其他“殺手锏”。此前我們介紹過(guò)，中國(guó)在藥品領(lǐng)域也形成了在全世界范圍內(nèi)的壟斷性地位，一旦斷供，后果不堪設(shè)想。

當(dāng)然，藥品畢竟涉及人道主義問(wèn)題，中國(guó)也會(huì)充分考慮。但日本很清楚，我們的手段不止這兩個(gè)，他們最近又開(kāi)始擔(dān)心在另一個(gè)領(lǐng)域遭受管制了，那就是人造鉆石。

對(duì)于鉆石，大家肯定都不陌生。但這種物質(zhì)絕不只是給人結(jié)婚用的，它在工業(yè)領(lǐng)域也有著極其廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。

鉆石，又叫金剛石，其實(shí)就是由碳元素組成的單質(zhì)晶體，需要在高溫高壓的環(huán)境下才能形成。在世界范圍內(nèi)，澳大利亞、剛果（金）、博茨瓦納、南非、俄羅斯等國(guó)家比較盛產(chǎn)鉆石，但整體來(lái)說(shuō)并不太豐富。根據(jù)探測(cè)，目前全球天然鉆石的儲(chǔ)量約為10億克拉，最快的話可能20年內(nèi)就會(huì)開(kāi)采枯竭。尤其是如果需要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，那就更加緊俏了。

人造鉆石，就迎來(lái)了發(fā)展的機(jī)遇。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工模擬天然金剛石結(jié)晶的條件和生長(zhǎng)環(huán)境的培育，就可以得到金剛石晶體。目前市面上比較主流的培育工藝有兩種，一個(gè)是高溫高壓工藝，另一個(gè)是化學(xué)氣相沉積工藝。人工培育的鉆石，也具備天然鉆石的重要性質(zhì)——

首先，鉆石最廣為人知的性質(zhì)就是硬度極高，是已知自然界中硬度最高的材料，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)摩氏硬度表上達(dá)到10級(jí)。人造鉆石同樣有極高的硬度，因此在切削、磨削、鉆探等加工工具中發(fā)揮著不可替代的作用，進(jìn)而影響到汽車制造、航空航天、電子加工等各個(gè)重要領(lǐng)域。

其次，鉆石的熱導(dǎo)性極高，是所有已知材料中熱傳導(dǎo)效率最高的之一。高純度的單晶鉆石熱導(dǎo)率可以達(dá)到約2000–3300 W/(m·K)（約為銅的5倍）。目前科技最前沿的AI 芯片、5G 基站、新能源汽車逆變器等重要元件，都越來(lái)越離不開(kāi)金剛石的導(dǎo)熱能力。尤其是芯片，如果沒(méi)有絕佳的散熱能力，甚至可能崩潰。最新的“鉆石冷卻”技術(shù)，可以讓CPU計(jì)算能力提升3倍，溫度降低60%，能耗降低40%！

再者，鉆石有非常高的化學(xué)穩(wěn)定性，即便在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境下也極難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其結(jié)構(gòu)在高溫高壓下依然穩(wěn)定，這使得鉆石在極端加工環(huán)境或高端制造環(huán)節(jié)具有卓越可靠性。

在這些優(yōu)良特性下，人造鉆石不僅可以供給廣泛的消費(fèi)市場(chǎng)，更可以廣泛應(yīng)用于各種關(guān)鍵的工業(yè)領(lǐng)域。和天然鉆石相比，人造鉆石仍然能在相當(dāng)程度上保持優(yōu)良的物理性質(zhì)，因此已經(jīng)逐漸成為當(dāng)今世界一種重要的工業(yè)原材料，而且涉及的恰恰是某些國(guó)家最為倚賴的產(chǎn)業(yè)。

除了上面提到的領(lǐng)域之外，包括光伏、建筑、國(guó)防軍工、石油開(kāi)采、地質(zhì)勘探、量子計(jì)算等傳統(tǒng)、未來(lái)產(chǎn)業(yè)，都有鉆石表演的舞臺(tái)。

而人造鉆石相較于天然鉆石所具備的最大優(yōu)勢(shì)，還是成本和產(chǎn)量。和天然鉆石相比，人造鉆石的成本只有1/5到1/10，完美解決了“不劃算”的問(wèn)題。而且人造鉆石不會(huì)受限于天然儲(chǔ)量的限制，據(jù)新華網(wǎng)援引《2024年中國(guó)珠寶行業(yè)發(fā)展報(bào)告》的一項(xiàng)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2024年國(guó)內(nèi)培育鉆石的產(chǎn)量高達(dá)2200萬(wàn)克拉！

偏偏是這樣的產(chǎn)品，話語(yǔ)權(quán)掌握在了中國(guó)的手里。

有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，占到了全球的63%。其中，化學(xué)氣相沉積法方面，是美國(guó)、印度、歐洲等國(guó)家/地區(qū)的主流；論及高溫高壓法我國(guó)的市場(chǎng)份額更是超過(guò)了80%！

另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，2022年，美國(guó)從中國(guó)進(jìn)口的人造鉆石占比為78%；日本進(jìn)口的人造鉆石有81%來(lái)自中國(guó)；歐盟28國(guó)從中國(guó)進(jìn)口的人造鉆石也占到了75%的比例。新華社也報(bào)道過(guò)一項(xiàng)數(shù)據(jù)，指出美國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)使用的人造鉆石，99%都需要進(jìn)口，而且都來(lái)自我國(guó)河南省的柘城縣。

早在上世紀(jì)五十年代，我國(guó)就下定決心擺脫對(duì)工業(yè)金剛石的進(jìn)口依賴，后來(lái)和蘇聯(lián)關(guān)系的惡化更堅(jiān)定了我們的決心。1963年，我國(guó)造出了第一顆人造鉆石。經(jīng)過(guò)六十多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了完整而又龐大的產(chǎn)業(yè)體系，而且全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，成本也有巨大優(yōu)勢(shì)。

美國(guó)也不是沒(méi)有人造鉆石，而且在高純度金剛石、量子級(jí)產(chǎn)品、缺陷控制技術(shù)等部分領(lǐng)域還有優(yōu)勢(shì)，這個(gè)我們要承認(rèn)。但問(wèn)題在于其產(chǎn)能較小，成本較高，因此難以廣泛應(yīng)用。據(jù)媒體報(bào)道，其高端產(chǎn)線庫(kù)存僅能支持2~3個(gè)月。一旦我國(guó)實(shí)施出口管制，雖然打擊力度和稀土相比還有所不同，但也足夠讓某些國(guó)家喝一壺的。

可以說(shuō)，我國(guó)在人造鉆石領(lǐng)域，也是在美西方國(guó)家的“威脅”之下，靠一代代研究人員艱苦卓絕的努力而取得的領(lǐng)先地位，如今我們反過(guò)來(lái)又把壓力送回給了他們。反倒是他們，如今面臨著“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)專家推測(cè)，美西方國(guó)家想要形成完整的產(chǎn)業(yè)集群，需要的時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)5~10年，這是其現(xiàn)有庫(kù)存所遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足的。

盡管美國(guó)已經(jīng)聯(lián)合日本等國(guó)家，試圖通過(guò)斥巨資投入的方式擴(kuò)大人造鉆石的產(chǎn)能。按照美國(guó)一貫的推遲計(jì)劃甚至因?yàn)槌杀揪痈卟幌露苯臃艞売?jì)劃的傳統(tǒng)，即便是10年之后，他們想要擺脫對(duì)我國(guó)的依賴，也不是那么容易的事。