近期,卡塔尔全球最大氦气工厂被迫停产的消息,在高端制造领域引发了连锁震动。
多数人对氦气的认知仅停留在派对气球,完全没意识到这种不起眼的气体,竟是芯片制造的核心战略物资。
芯片支撑着手机、电脑、云计算等无数日常应用,氦气停产为何会成为芯片产业的致命威胁?面对高度集中的全球氦气供应链,中国芯片产业又该如何化解断供风险,守住产业安全底线?
卡塔尔这个工厂,不只是全球最大的液化天然气工厂之一,更是全球顶级氦气生产基地。
2025年,它的氦气产量占全球总量的三分之一以上,是全球氦气供应链的“压舱石”。
卡塔尔能源公司CEO已经公开表态,维修工作可能要持续三到五年。
这意味着,未来几年全球氦气供应会出现刚性缺口,不是短期能补上的。
更关键的是,工厂停产当天,卡塔尔能源公司就启动了“不可抗力”条款,免除了对所有客户的供货义务。
这一下,全球依赖卡塔尔氦气的企业,直接陷入被动。
要知道,芯片制造的核心是晶圆加工,晶圆刻图案时,需要极低的温度冷却,氦气就是最佳冷却介质。
没有足够的氦气,芯片厂的生产线就没法正常运转,只能被迫减产甚至停产。
随着卡塔尔氦气设施停摆,全球氦气现货价格已经出现暴涨,卓创资讯的数据显示,3月份6N半导体级超高纯氦气现货散单累计涨幅接近90%,液氦和各类管束氦气的价格也都上涨了60%以上。
更关键的是,氦气储存难度大,全球各国的储备都非常有限,而且它现在只有从天然气加工中作为副产品提取比较方便,要是从其他地方提取成本极高,人工合成更是不可能实现,这就导致氦气短缺的问题没法快速解决。
全球芯片产能暴跌,就是氦气短缺直接导致的结果。
三星、SK海力士等韩国芯片巨头,此前有超过六成的氦气依赖从卡塔尔进口,现在已经紧急检查库存,甚至开始减少产能。
市场机构估算,韩国半导体企业今年可能要损失15%到20%的产能,市值已经蒸发了2000多亿美元。
氦气价格也随之暴涨,3月份半导体级超高纯氦气现货价格累计涨幅达87.69%。
长协价格虽涨幅较低,但也在持续上涨,进一步增加芯片厂商成本。
全球芯片产能下滑,中国芯片产业也没能幸免。
中国氦气对外依存度长期超过95%,主要进口来源就是卡塔尔和俄罗斯。
国内成熟制程芯片制造商数量众多,对氦气的需求十分旺盛,氦气短缺后,国内部分晶圆厂已出现产能收缩的情况。
一些企业不得不减少高端芯片生产,优先保障中低端产品供应,国内氦气价格也同步上涨,进一步挤压芯片厂商的利润空间。
A股市场上,相关气体企业虽因涨价受益,但下游芯片企业压力陡增。
有国内芯片厂商透露,目前库存只能维持1-2个月,后续生产面临不确定性。
更雪上加霜的是,卡塔尔工厂停摆还没缓解,另一个氦气生产国又出了问题。
此前,俄罗斯奥伦堡氦气厂遭到无人机袭击,发生多次爆炸。
这座工厂是俄罗斯的氦气生产企业,占俄罗斯氦气产量的62.5%,它的年产量占全球总供应量的3%,虽不算高,但进一步加剧了供应缺口。
俄罗斯氦气主要出口中国、欧洲等地,袭击后出口量大幅下降。
这对本就紧张的全球氦气供应链来说,无疑是雪上加霜。
面对氦气断供风险,中国芯片产业不能坐以待毙。
国家层面早已布局,《“十四五”原材料工业发展规划》明确提出,要突破高纯电子气体“卡脖子”问题。
国内企业也在积极行动,华特气体、金宏气体等企业,主要通过进口天然气提纯氦气。
部分企业尝试从空气中提取氦气,杭氧集团已具备相关技术能力。
但空气提取成本极高,产量有限,目前无法实现产业化应用。
还有团队在研发煤层气提氦技术,利用膜分离技术提纯氦气,已取得一定突破。
除了自主研发,国内企业也在拓展进口渠道,减少对卡塔尔、俄罗斯的依赖。
同时,氦气回收技术也在推广,部分晶圆厂已开始回收生产中的氦气,重复利用。
国内电子特气市场规模持续增长,2023年已达249亿元,国产化率有望提升至25%。
中国芯片产业这些年一直在努力突破技术封锁,在光刻机、芯片设计等领域取得了不少进展,但这次氦气短缺提醒我们,除了核心设备,关键原材料的自主可控同样重要。
如果不能尽快提高氦气等电子气体的国产化率,未来我国芯片产业还会面临更多类似的冲击,想要实现真正的自主自强,就得补齐原材料供应链这块短板。
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