1月2日,商务部服贸司发布“关于《中国禁止出口限制出口技术目录》调整公开征求意见的通知”,新增1项技术条目、修改1项技术条目、删除3项技术条目,并就上述调整向社会公开征求意见,2025年2月1日截止。

美国控制技术出口,统一适用出口管制规则。中国控制技术出口,则分成了两套体系:一套管军用和军民两用技术,以《出口管制法》为总纲,分别依据军品、核、两用物项等不同领域的出口管制条例,通过《军品出口管理清单》《核出口管制清单》《两用物项出口管制清单》等进行控制;一套针对民用技术,依据《对外贸易法》《技术进出口管理条例》,通过商务部、科技部维护的《中国禁止出口限制出口技术目录》实施控制,《目录》禁止出口的技术,不得出口。限制出口的,经地方商务厅和科委审查,商务部发了许可证后可以出口。

出口管制更多着眼于防扩散和保持军事优势、维护国家安全。禁限技术出口制度则主要考虑国家科技竞争力,因为民用技术原则上不涉及国家安全,是国际贸易的重要标的。改革开放以来,我国积极参与国际技术贸易,获得了全球的技术资源,提升了自己的科技实力,也开始把很多国产技术出口到国外。统计显示,仅2019年,我国对一带一路沿线国家的技术出口额就同比增长41.8%。随之我国技术实力的进步,技术出口市场空间十分广阔。

正因如此,我国禁止和限制出口民用技术,特别注意该管住的管住,该放开的放开。这次目录修订,解除了“中国传统建筑技术(编号:085001J)条目”下的技术出口禁令;原来属于限制出口类别的“中国传统建筑技术(编号:085001X)”、“建筑环境控制技术(编号:085002X)”两个条目,现在也变成了可以自由出口。

但如果原来属于可以自由出口的技术、或者一些新出现的技术,要限制甚至禁止出口了,往往就说明我国在这些技术领域是全球范围内比较先进的,需要靠出口控制来保持我们的技术竞争力。本次目录修订,在“化学原料和化学制品制造业”和“有色金属冶炼和压延加工业”两个大类下新增了一些需要限制出口的技术:

一、在“化学原料和化学制品制造业”大类下,新增三种电池正极材料制备技术(编号:252604X):磷酸铁锂制备技术、磷酸锰铁锂制备技术、磷酸盐正极原材料制备技术,控制要点分别是:

1、同时满足以下条件的电池用磷酸铁锂制备技术:

  • 化学通式 LixFeyMzPO₄ ,其中 x,y,z≥0,M 为除 Li、Fe 之外的其他一个或多个元素

  • 该材料在 300MPa 下粉体压实密度≥2.58g/cc0.1C 可逆容量≥160mAh/g,首次库伦效率≥97%

可以看出来,这种技术的性能是由几个指标决定的:化学通式、300MPa 下粉体压实密度、0.1C 可逆容量、首次库伦效率。以下一个个拆解开来看看:

(1)化学通式: LixFeyMzPO₄

  • 磷酸铁锂一般的化学通式是LiFePO₄,Li代表锂,Fe代表铁。

  • P代表磷,O代表氧,都是非金属元素,PO₄ 就是“1 个磷原子 + 4 个氧原子手拉手在一起”形成的“磷酸基团”,在磷酸铁锂(LiFePO₄)化合物中,像一个骨架把锂、铁等元素和它牢牢拴在一起,组成稳定的晶体结构。没有这个 PO₄ 基团,整个材料的“框架”就会崩散,因此它是磷酸铁锂类电池材料的关键组成部分。

  • M 代表除了锂(Li),铁(Fe)以外的其他金属离子,可能是锰、钴、镍、钒等。

  • x和y 都是一个可变的化学计量数,用来表示该掺杂金属(或多种金属)的具体含量。其中x表示材料中锂离子的含量比例,y 表示铁元素占比。

  • 综合上述,LixFeyMzPO₄ 就是在磷酸铁锂(LiFePO₄)基础上,通过调节 x, y, z 以及掺杂的金属离子 M,获得具有不同性能(如更高能量密度、更好高温性能等)的改良材料。

(2)300MPa 下粉体压实密度≥2.58g/cc

  • 300MPa 下粉体压实密度,是指在 300 兆帕压力条件下,磷酸铁锂等粉体材料被压实后的密度。

  • 想象你把一堆粉末放到一个模具里,然后用一个超级“液压机”对它施加300MPa(大约3000个大气压)的巨大压力,把粉末挤压成一个紧实的块状。

  • 粉末在被这样压得很紧的情况下,其每立方厘米(cc)的质量(g)就是“粉体压实密度”。数字越大,代表相同体积里塞进去的粉末越多(更致密),以后做成电极时,就能在更小的空间里储存更多能量。

(3)0.1C 可逆容量≥160mAh/g

  • 电池充放电过程中,以 0.1C 的充放电倍率进行操作时,电池能够可逆地释放和存储的电容量。

  • “C” 是电池充放电倍率的单位,表示电池充放电电流大小与电池额定容量的比率。“0.1C” 可以理解为很慢的充放电速度。假如电池/材料的额定容量是 1000mAh(1C 意味着 1 小时内充满/放完),那么 0.1C 就是用 100mA 的电流去充/放电,需要大约 10 小时才能把这 1000mAh“装满”或“放空”。

  • “可逆容量”则是指在这个充放电过程中,材料实际能够存进去、并且释放出来的电量。在理想情况下,电池充电时存储的电量应该在放电时完全释放出来,但实际中受各种因素影响,会有一些不可逆的容量损失。可逆容量就是扣除了不可逆容量损失后,电池能够真正有效利用的容量部分。如果是以 mAh/g 这种单位来衡量,则表示每克电极材料能承载多少 mAh 的电量。

  • 0.1C 可逆容量≥160mAh/g,就是在这种相对缓慢(0.1C)的充放电条件下,电池(或正极材料)能够真正储存并释放160mAh的电量,这显示的是电池的储能能力。

(4)首次库伦效率≥97%

  • 指电池在首次充放电过程中,放电容量与充电容量的比值,通常用百分比表示。可以通俗地解释为第一次给一个新电池充电,充了 100 单位的电量;然后把它放电,可能只放出了 95 单位。那么这个95 / 100 = 95% 就是它的“首次库伦效率”。库伦效率≥97%,就是说100个单位的点冲进去,能放出来97个单位。

  • 首次库伦效率高,说明“进去的电”和“出来的电”差得比较少,材料内部第一次化学反应的损耗小,说明电池的可逆性、长期循环性能越好,使用寿命越长。

综合起来看,这种“掺杂+高压实密度+高可逆容量+高首次效率”的磷酸铁锂制备技术,能做出“升级版”的磷酸铁锂电池材料,通过往磷酸铁锂正极中掺杂其它元素来提升性能,能量密度高、初次效率高,并且能够在较大压力下形成致密的正极材料。这种材料能让电池在相对较小体积下实现更高容量、更好循环寿命和更稳定的输出。

2、同时满足以下条件的电池用磷酸锰铁锂制备技术

  • 化学通式 LixFeyMnzMaPO4,其中 x,y,z,a≥0,M 为除 Li、Fe、Mn 之外的一个或多个元素。

  • 该材料在 300MPa 下粉体压实密度≥2.38g/cc,0.1C 首次库伦效率≥90%,0.1C 可逆容量≥155mAh/g,0.1C 平均电压≥3.85V,1C 放电容量保持率≥97%,2C 放电容量保持率≥95%。

相比磷酸铁锂制备技术,磷酸锰铁锂制备技术多了个“2C放电容量”。“1C 放电” 通常表示用电池额定容量对应的电流,在1小时内把电放完。“2C 放电” 则是用电池额定容量的两倍电流来放电,在半小时内把电放完。“2C 放电容量保持率≥95%” 的意思是:在更快的 2C 放电速率下,电池仍能输出满容量的95% 以上。相对于慢速放电(比如 0.1C 或 0.2C)时的容量,衰减只有 5% 或更少,性能非常好。

3、磷酸盐正极原材料制备技术

  • 磷酸铁、磷酸铁锰、电池用草酸亚铁、电池用磷酸二(一)氢锂、电池用磷酸锂制备工艺,其中磷酸铁同时满足以下条件:振实密度>2.1g/cc磁性异物<10ppb

磷酸铁、磷酸铁锰、电池用草酸亚铁、电池用磷酸二(一)氢锂、电池用磷酸锂,就像做菜前需要准备的各种“半成品”调料,彼此搭配、经过特定温度、气氛、时间的处理后,才能做出真正的“电池正极主材”——磷酸盐正极原材料(用来做磷酸铁锂或磷酸锰铁锂等电池正极的前期化学材料)。

磷酸盐正极原材料制备技术,就是能造出品质优良、纯度高、振实密度高、杂质含量低的各种磷酸铁、磷酸铁锰、草酸亚铁等“半成品”调料的技术。只有把这些“半成品”调料做好了,后续合成的磷酸铁锂电池正极,才能拥有更高的能量密度、更长的循环寿命,以及更好的安全性。

“振实密度>2.1 g/cc”和“磁性异物<10 ppb”,代表了对原材料纯度与粉体物理特性非常苛刻的要求,也是高性能电池材料研发和生产的“门槛”所在。保证了这一道才能确保生产出来的电池性能“好”而且“稳”。

  • 振实密度可以理解为:把粉末倒进一个容器里,然后振动容器,让粉末在重力和振动的作用下尽可能地“堆得更紧密”,最后每立方厘米粉末的重量就是振实密度(g/cc)。数值越高,说明粉末颗粒更“紧凑”,孔隙更少。同样体积里能装进更多活性物质,这对后面做成电极、提升电池能量密度很重要。

  • 磁性异物主要是一些含铁或其他金属杂质的微小颗粒(能被磁铁吸附)。如果这些杂质含量超标,制成电池后,可能在内部引发微短路或局部放热反应,带来安全隐患或加速容量衰减。10 ppb 的概念可以理解为:10 个“杂质原子/单位”分布在 10⁹(10 亿)个“正常”成分中,要非常非常干净才能达标。

哪些企业的技术符合这些指标,公开信息很少。目前各大厂家在正极材料配方、制备工艺、电池设计等方面的技术细节通常都属于商业机密,不会完整披露关键指标,也不会用完全相同的测试条件去公开对比。市面上常听到的“全球最领先”“能量密度最高”等宣传,往往是厂商的营销口径或选取了特定维度(如体积能量密度、重量能量密度、循环寿命等)来突出,不是很严谨的技术参数。

以磷酸铁锂电池正极材料为例,从行业调研报告和零星公开论文、专利信息里去评估,大概情况是:300MPa下粉体压实密度,一般的水准是2.2~2.4 g/cc 左右,较先进的可达 2.5~2.6 g/cc 甚至更高(少量文献报道 2.60~2.65 g/cc 的实验室水平)。0.1C 可逆容量一般是150~155 mAh/g,先进的可以达到160~165 mAh/g(如果是掺杂改性的优质工艺,偶尔也能到166~168 mAh/g);首次库伦效率通常在90%~95%区间,先进的能到95%~98%(从实验室到量产略有区别,很多厂商宣称可做在 96%~97% 以上)。但这些都是估计,不一定准确。

根据行业媒体“起点锂电”的解读,能使用上述三种电池正极材料制备技术生产的电池都属于高端产品。以目前最受欢迎的磷酸铁锂电池为例,目前高端动力型的技术指标一般为0.1C放电克容量 ≥156mAh/g、压实密度≥2.55g/ cm³。《目录》中对铁锂正极0.1C 可逆容量≥160mAh/g、粉体压实密度≥2.58g/cc的要求,已经属于第四代及以上的磷酸铁锂正极产品。

OFweek锂电网披露,锂离子电池正极材料巨头企业常州锂源去年4月发布了最新研发的四代高压实磷酸铁锂S501,粉末压实密度达到了2.65g/㎝(3)。但当前磷酸铁锂行业绝大多数产品压实密度在二、三代左右。2024年裕能、富临、德方、龙蟠、万润、安达等主流磷酸铁锂正极材料生产商虽然已经开始布局四代、五代材料,预计到25年年底才能量产。

换言之,此次《目录》修订,主要并不是要限制目前市面上已经存在的电池正极材料制备技术,着眼的是下一代最前沿的技术。

二、在“有色金属冶炼和压延加工业”这个大类下,主要有两处修改:

1、把“有色金属冶金技术(编号:083201X)”控制要点2改为:“通过离子交换法、树脂法等方法从氧化铝母液中提取金属镓的技术和工艺”。

在老版的《目录》里,这个控制要点是:“氧化铝生产中以种分母液回收原液中镓的“溶解法”工艺”。相比“溶解法”,这次替换的“离子交换/树脂法”更直接,分离效率更高、适用性更广,也相对更容易实现连续化,特别适合母液中镓含量低且杂质很多的情况,保证镓的纯度。

我在“川普2.0的芯片战争”中曾经讨论了中国在关键矿产领域的统治力,其中提到“中国不只是有储量和产量优势,冶炼和溶剂萃取技术领先西方整整一代”。

上述《目录》控制要点2指代的“溶解法”和“离子交换/树脂法”就是典型的“溶剂萃取技术”,即用化学分离手段,在氧化铝提炼过程剩下的废液或副产母液里,把原本含量不高却很有价值的金属镓“淘”出来的一项工业技术。

根据中国地质科学院矿产资源研究所2020年的报告,镓是稀有金属,目前中国的储量世界第一,约占全球的 80%至85%。镓在现代电子供应链中发挥着关键而独特的作用,尤其是在国防工业中。其独特的性能使其作为生产对下一代导弹防御和雷达系统、电子战和通信设备等先进能力至关重要的专用半导体。中国基本垄断了镓及其化合物的生产、开采、冶炼、提纯、回收利用等环节。

镓主要是铝土伴生矿,我们一般是对铝土矿进行化学处理,提炼出氧化铝,才能附带产生少量的镓。提炼氧化铝时,中间会有一道工艺环节产生的“母液”,它除了含有主要的铝成分外,还含有少量的镓,得想办法从那堆溶液里把镓提纯出来。通过离子交换法、树脂法等方法从氧化铝母液中提取镓,就是一套化学/物理分离技术:我们把含镓的母液流经一种特制的离子交换树脂或溶液体系,利用“离子交换”或“选择性吸附”的原理,让镓离子被吸附或置换出来,跟其他不需要的成分分离开,然后再通过洗脱、浓缩等步骤,把高纯度的镓从树脂或溶液里释放出来,这才得到了金属镓。

2023年7月3日,商务部、海关总署发布2023年第23号公告,宣布对镓、锗相关物项实施出口管制。外界普遍分析这是对美国对华半导体出口管制的反制措施。镓提取技术对生产足够的镓至关重要,如果被美国这些我们要反制的国家获得,会影响我们的反制效果,这也是为什么要对这种技术的出口予以控制。

2、在要限制出口的技术类别里新增了一类“有色金属冶金技术(编号:083201X)”,控制要点为:

  • 锂辉石提锂生产碳酸锂技术:

    • 基于含锂净化液制备碳酸锂技术

    • 碳化热解提纯技术

    • 母液循环使用技术

    • 连续生产自动控制技术

    • 氢氧化锂碳化技术

  • 锂辉石提锂生产氢氧化锂技术:

    • 基于含锂净化液制备氢氧化锂技术

    • 冷冻析钠技术

    • 蒸发结晶技术

    • 连续生产自动控制技术

    • 粉碎干燥技术

  • 金属锂(合金)及锂材制备技术:

    • 多阳极电解技术

    • 金属锂蒸馏提纯技术

    • 金属锂(合金)及锂材压延加工技术

  • 原卤直接提锂技术:

    • 吸附剂材料合成技术(铝系、钛系、锰系)

    • 卤水吸附提锂 PID 流程、吸附和膜集成配套装置等技术

  • 含锂净化液制备技术:

    • 离子交换除杂技术

    • 含锂溶液除 B、Ca、K、Na、S 等技术

    • 膜分离、电渗析除杂技术

上面这些东西看起来很复杂,但其实都是在说一件事:怎么把锂资源尽可能高效、干净、经济地提取出来,并加工成下游需要的各种锂化合物或金属锂。

锂和镓一样,不是天然就有的原生金属,也是需要“溶剂萃取技术”才能获得。锂通常有两大主要来源:矿石(如锂辉石)和盐湖/地下卤水。不管是从锂辉石提取,还是从原卤提取,都要对含锂的溶液做杂质去除、浓缩、结晶等,才能制成碳酸锂或氢氧化锂。想做金属锂或锂合金,还需要更高阶的电解、蒸馏提纯和机械加工技术。整个流程中,自动控制技术、母液循环利用、提纯除杂等,都在提高产品品质和产能、降低成本及环保压力。这些技术环环相扣,各自解决“从矿/卤水到高纯锂产品”过程中的不同难题。

基于以上的分析,我们能看出这次“禁止出口限制出口技术目录”的修订,实质上就是针对三类技术:动力电池正极材料制备技术、锂提取技术、镓提取技术最后一项技术关系到我国关键金属的生产和对美反制的效果,其他两项技术则指向我国动力电池和电动汽车的上游原材料及其相关的先进技术。

我国是全球锂电池产业的重要力量,在锂电池技术研发上处于世界前沿水平,从材料研发(如正负极材料、电解液等)到电池制造工艺(如卷绕、封装等)都有深厚的技术积累。我国还拥有全球最大的锂电池生产基地和首屈一指的产能。根据 BloombergNEF、SNE Research等研究机构的统计,中国锂离子电池产能在全球占比约70-75%,全球排名前10的动力电池企业,中国独占6家 。2024年1-11月,中国电动汽车的全球市场份额也达到了70%,其中先进而具有成本优势的动力电池制造业功不可没。

感觉已经落后于中国的美国与欧盟,都在拼命培育本土动力电池龙头企业、扶植上下游一体化供应链,强化自身电池及电动汽车供应链的自主可控和持续创新。美国更关注“如何把制造业拉回国内”,通过《削减通胀法》等产业政策,采取强力税收激励与门槛要求吸引大规模投资,同时压制中国动力电池、电动汽车及其原材料。欧盟则运用“欧洲电池联盟 + IPCEI”等多重机制,投入更多资源在研发、回收和可持续性上,打造“欧洲电池生态体系”。

当前,我国锂电池等“新三样”正加快“走出去”,动力电池上下游的企业很多计划在欧洲投资建厂、实现本土化生产。例如,常州锂源印尼磷酸铁锂工厂一期已经投产,还会追加投资。万润新能的全资子公司万润新材计划投资1.68亿美元在美国设立项目公司。湖南裕能打算在西班牙投资建设锂电池正极材料工厂。动力电池一哥宁德时代正在通过技术授权方式与福特合作,拓展美国市场。

对何为技术的出口?《技术进出口管理条例》第二条有规定,是指从中国境内向境外,通过贸易、投资或者经济技术合作的方式转移技术的行为。上述国内企业海外建厂过程中,经常涉及生产工艺、产品配方、操作流程授权给海外工厂,以及对当地员工设备操作培训等,可能会涉及技术的“出口”。

据媒体报道,在去年12月进行的一项补贴规模达10亿欧元的新能源电池开发项目招标中,欧盟将引入要求中国企业在欧洲设厂并分享技术诀窍的条款,这引发了中国政府的反对。彭博社去年报道,对宁德时代和福特的合作,中国政府也曾进行审查,以确保核心技术不会外流(报道真实性存疑)。但这些或许都说明,在激烈的国际技术竞争下,如何确保国家技术安全和技术领先优势,已经成为中国政府的重要关切。

需要注意的是,“限制出口”不是不许出口,而是要履行必要的许可手续,申请的公司在一些情况下还可以要求豁免许可。从更长远意义上说,如果相关的限制出口措施执行得当,不仅有利于国家民用技术的安全,对国内企业来说也是一种保护,能够确保和外国同行的技术代差,在国际市场上通过技术优势实现长久盈利。

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