印媒：从歼-20到新一代雷达，氮化镓如何改变中国军事技术发展？

9月3日，在北京举行的纪念抗日战争胜利80周年阅兵式上，中国军事科技实力的崛起得到了充分展示。

然而，在中国新兴军事技术领域不断崛起，甚至在许多关键领域超越美国的背后，隐藏着一个简单的事实：中国几乎完全掌控了稀土磁体的加工和新兴半导体技术，特别是氮化镓（GaN）半导体技术。

本文是印度《欧亚时报》发布的一篇专栏文章，由本人翻译并编辑给大家。

氮化镓对于生产新一代雷达至关重要，这些雷达可应用于导弹、坦克、战斗机、海军舰艇和防空系统。

例如，中国歼-20隐身战斗机配备采用氮化镓技术的有源相控阵（AESA）雷达，可以大幅度提升探测距离和抗干扰能力，性能远超传统技术。同样，最近在印巴冲突中亮相的霹雳-15，也采用了氮化镓雷达导引头，从而实现更高的制导精度和更强的抗干扰性能。

中国在控制氮化镓（GaN）生产和供应方面的主导地位，一方面推动了自身军事革命；另一方面，通过限制这种关键半导体对美国的供应，确保中美在新兴军事技术领域的差距不断扩大。

据中国科学院物理研究所的一份报告称，中国在氮化镓半导体技术领域的主导地位带来了战略优势，正在重塑全球军备竞赛。报告指出：“在这一技术进步的背后，隐藏着一条半导体发展的主线，即中国的氮化镓半导体技术已经趋于成熟”，这份报告同样在9月3日发布。

当然，中国并不是唯一一个试图通过“掐断”关键技术供应来打击主要竞争对手的国家。美国同样对向中国出口先进芯片设置了严格限制，遏制中国在人工智能（AI）领域的快速发展。

不过，与美国公开宣布限制措施不同，中国的做法更为隐蔽。然而，中国对稀土磁体以及氮化镓半导体技术出口的限制，对美国国防工业的生产能力影响更大。中国将这些“无声制裁”包装为确保国家安全与公平贸易的措施，氮、锗等关键原材料的出口限制，正在严重冲击美国下一代军事电子产品的生产。

报告指出，这些出口限制使得中国能够以美国难以匹敌的速度和规模，在全军部署先进的相控阵雷达系统。因此，美国在战斗机、导弹、坦克、防空系统和海军舰艇等军事平台上，新一代相控阵雷达系统的研发与应用可能已落后中国整整一代。例如，美国海军的大部分舰艇仍然依赖老旧的雷达技术，即便是最新的“阿利·伯克”级驱逐舰（Flight III型），也只是最近才装备上现代化的有源相控阵雷达。

与之形成鲜明对比的是，中国已经将氮化镓雷达广泛应用于多种装备，从空警-500A预警机到新型100式坦克，这些平台都配备了多个氮化镓雷达单元，展现出高水平的集成化与小型化。这在过去往往只出现在少数顶尖平台上，《南华早报》援引研究报告如是指出。

氮化镓在有源相控阵雷达中的应用

有源相控阵雷达通过大量独立收发（T/R）模块阵列实现电子波束转向，取代传统机械旋转天线。每个模块可独立运作，使雷达能同步执行目标追踪、监视和电子战等多种任务。

传统有源相控阵雷达采用砷化镓 (GaAs) 技术，如今科学家正在用氮化镓半导体取代收发模块中的砷化镓。氮化镓被视为第三代半导体，相较于传统的砷化镓技术，具有更高功率输出、更好的散热性能、更强的耐用性，从而大幅提升探测距离与抗干扰能力。

与传统的砷化镓相比，氮化镓的优势十分显著。功率密度提升5至10倍，大幅提升雷达探测距离与分辨率。采用氮化镓的雷达结构更紧凑、能效更高，在高温环境下可靠性更强、寿命更长，大幅降低维护需求与成本。

相控阵雷达长期以来一直被贴上“高性能、高复杂和高成本”的标签，虽然这项技术在阅兵中频繁亮相，但普及度并未提升。直到今天，俄罗斯空天军的苏-35S战斗机仍然使用无源相控阵（PESA）雷达，航空电子设备性能明显落后于中国和美国。

美国的形势也同样严峻：虽然美国是有源相控阵技术的先驱，并且早期发展迅速，但主力舰艇“阿利·伯克”级驱逐舰，即便是最新的Flight IIA型，仍在使用SPY-1D无源相控阵雷达。直到第一艘Flight III型服役时，采用首次配备先进的SPY-6(V)1有源相控阵雷达。

此外，据中国央视报道，在9月3日阅兵式上亮相的国产雷达，能够实现远距离互联，组建协同网络，从而探测隐身战斗机、弹道导弹以及其他目标。

中国在军事平台上大量采用氮化镓雷达技术，直接得益于在氮化镓产业链上的主导地位。报告指出，这种优势并非单纯依靠技术封锁，而是通过掌控从原料生产到应用的全产业链来实现的。

中国是世界上最大的氧化铝生产国之一，在大规模提取镓（金属镓常作为铝土矿和铅锌矿的副产品）方面具备天然优势。据美国地质调查局的数据显示，截至2022年，在全球已探明的27.93万吨镓金属储量中，中国占比约68%位居世界首位。此外，中国还拥有高度成熟的镓精炼和加工技术，2023年占据了全球精炼镓产量的90%以上。

值得注意的是，自2023年起，中国开始对镓和锗实施出口管制，并在2024年12月进一步收紧。随着特朗普今年1月重返白宫并重启中美贸易战，这些关键技术出口的限制得到了进一步加强。

报告称，中国在氮化镓相控阵技术上的全球领先，是“军民融合”战略的一个生动体现。按照这一战略，新兴的军事尖端技术首先会被推广到民用市场，从而形成巨大需求。庞大的市场需求推动相关产业全面采用这项技术，进而提升产能、降低成本，并不断提高可靠性。