从专利视角看矿物资源「镓」与「锗」出口限制之因应

芮嘉玮/台湾财团法人中技社 能源暨产业研究中心主任

0
12

出口管制长期以来,是美国用来管理与中国复杂关系的手段,而关键矿物资源的出口限制也是近来中国反制美国的武器之一。在关键矿物中,中国是「镓」和「锗」专利受理量最多且成长最强的国家,本篇文章将从专利分析视角探讨中国矿物资源的出口限制。

摄影:北美智权/唐铭伟

从地理区域专利受理趋势  寻找新的供货源分散供应链风险

前文曾经介绍过镓与锗的专利申请分析趋势,中国是相关技术专利受理量最多且增长趋势最强的国家,由于中国的专利申请量大多由中国国内企业所申请,显示中国对于关键矿物的提炼纯化及应用相关技术仍持续进行中。美国、欧洲、日本、韩国及台湾地区专利方面,目前在镓、锗矿物现阶段并无明显变化,而澳洲则是在镓、锗相关领域的专利申请趋势有明显增长。

通过国际合作和多元化采购策略,国家和企业能够有效分散供应风险,不仅能提高供应链的韧性,还能促进全球资源分配的平衡发展,确保资源供应的长期稳定性。在扩大多元采购方面,建立遍布多个地区的全球采购网络,分散进口来源,避免集中风险,确保供应稳定。企业可以在全球多个地区设置供应基地,确保在某一地区供应中断时,其他地区仍能保持供应稳定,实现供应多元化。

洞悉IPC专利技术分类  低碳环保永续是未来趋势

镓作为薄膜太阳能 (尤其是CIGS)之应用逐渐降低,但作为通讯领域的射频组件以及宽能隙半导体的功率组件等第三类半导体的应用则逐渐增加。而含锗的化合物可提高光电传感器及固态电池电解液的性能,相关技术研发也逐渐升温当中;且由于锗产量有限,利用创新环保的方法从制程或产品回收再利用的技术也持续增加中。

从IPC专利技术分类趋势,洞悉越来越多的趋势显示,加强发展低碳与环保开采法有其必要性。如何开发更可持续和环保的关键矿物开采和加工方法,是该领域业者应该思考的。湿法冶金和生物浸出等技术越来越普及,如同在相关专利中所见,例如美国专利US9458423B2使用细菌收集有色金属的胶囊方法,其利用生物浸出的技术减少了溶剂的使用,比传统的化学反应方法消耗更少的能源,并避免了传统的溶剂萃取方法中所需的大量溶剂。由于不需要高能耗或大量溶剂,故能减少环境负荷和运行成本。

发展回收和绿色开采技术  扩大关键矿物的厂内回收

鉴于关键矿物的专利受到的重视越趋增加,突显了建立健全回收制程以确保材料供应链的重要性。全球向可持续的矿物开采和加工方法转变,给台湾地区带来了适应其实践以符合环保标准的压力。建议推动绿色开采技术的开发和采用,以最大化效率并减少环境影响。从电子废料中回收有价值材料的趋势越来越显著,这是由于需要确保供应链安全并减少对原始开采的依赖。建议建立完善的回收基础设施,从电子废料和废旧电池中回收有价值的金属和材料。回收方法的创新,突显出高回收效率的潜力,预测从废弃物和使用过的电池中提取镓、锗等材料的制程将持续增长。同时,制定政策和激励措施,促进关键矿物的回收和循环,确保可持续的供应链。发展回收和绿色开采技术,并扩大关键矿物的厂内回收,不减是一种支持循环经济政策的实施,同时也可以减少对优势垄断矿产国家进口原材料的依赖。

专利侵权风险预警  产学合作加速商用

从镓、锗等关键矿物资源专利布局地理区域之趋势推估,台湾地区厂商在本地遭遇专利侵权诉讼的风险不高,但应用该等矿物所致的相关技术产品若要销售到国外,尤其是中、美、日、韩或欧洲等相关技术专利较密集的市场,就需要注意潜在的专利侵权风险。

建构废料回收体系,循环经济、稳定料源

除了外交和建立联盟网络之外,强化绿色循环回收技术也是一个非常重要的解决之道。绿色循环回收技术可以提高回收利用率,减少资源浪费,降低碳排放。创新的回收技术,不仅可以开发新型再生材料,提升回收效率,还可推动产业转型,促进循环经济的发展,从多方面帮助解决环境问题。这不仅有助于减少环境污染,也可以带来新的经济成长。因此,在外交和联盟网络建设的同时,加强绿色循环回收技术的发展也是一个非常重要的解决之道。

以国内业者光洋应材为例,光洋目前处理50种贵稀金属,每年回收出来的贵稀金属纯量超过250吨,市值超过NTD 400亿,这些资源光洋是透过回收并大量的再回用创造循环经济。鼓励国内业者建立完善回收体系,将废料回收出来的元素纯化后,再制作成合金材料供客户使用。过去大家把回收看做环保议题在讨论,但回收对物质的永续再利用是正向的。但回收有更重要的利益是碳足迹的部份,回收除了可以稳定料源之外,还可以减碳,比起从矿源开采的碳排,1年回收250吨的贵稀金属1年大约可以节碳超过350万吨的碳排放量,这是回收另一个优势。

随着全球对关键矿物资源需求的持续增加以及环保意识的提升,新颖低碳绿色循环回收再生技术的发展已成为国际间重要趋势。在稳定关键矿物供应的因应对策中,发展回收再生绿色技术不失为一解决之道,特别是从电子废弃物中回收,提高回收率并降低成本,减少资源浪费降低环境负荷。涉及这类技术的国际专利,涵盖了从不同来源提取和纯化镓、锗的各种方法以及透过回收工艺对绿色环保、可持续性和高回收率取得突破,为全球环保和可持续发展做出重要贡献。面对国际关键矿物资源出口管制或供应链过度集中的风险,最好的解决方式还是从产业链中回收再利用。

 

责任编辑:吴碧娥

【本文论述仅为作者见解,不代表其任职单位之立场。】

作者: 芮嘉玮
现任: 台湾中技社能源暨产业研究中心主任
学历: 台湾清华大学 奈米工程与微系统研究所 博士

台湾中原大学 财经法律研究所 硕士

台湾科技大学 材料科学与工程研究所 硕士

经历: 台湾工研院技术移转与法律中心执行长室
台湾工研院电子与光电研究所专利副主委光电产业知识产权经理
专长: 长期从事产业研究、专利知识产权与投资评估等工作,专注于能源、产业、环境、经济等议题。擅长创新技术策略分析、科技预测及评估、专利分析与布局、产业分析、知识产权管理与经营策略、专利的商业化与货币化。熟捻产业技术发展趋势,并常在各媒体平台发表文章、应邀演讲,成功引领技术前瞻与产业关键议题。

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here