最近芯片圈“炸”鍋了!卡塔爾全球最大的氦氣工廠突然被迫停產(chǎn),這個消息一出,整個高端制造領(lǐng)域都慌了。氦氣廠停產(chǎn),或直接導(dǎo)致全球芯片產(chǎn)能暴跌30%,就連咱們中國的芯片產(chǎn)業(yè),也沒能躲過這場沖擊。
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說到氦氣,估計(jì)很多人第一反應(yīng)就是派對上的氣球,輕飄飄、能充氣,看著一點(diǎn)都不起眼。可誰能想到,這種看似“無用”的氣體,竟是芯片制造的重要原材料,少了它,再先進(jìn)的芯片生產(chǎn)線都得停擺。
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可能有人會問,造芯片不就是刻電路、搞精密加工嗎?跟氦氣有啥關(guān)系?今天就用大白話跟大家說清楚,這場氦氣危機(jī),到底有多嚴(yán)重,又為什么會牽動全球電子產(chǎn)業(yè)的命脈。先給大家科普個知識點(diǎn),芯片制造過程中,有兩種氣體是必不可少的——天然氣和氦氣。
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先說說天然氣,就拿臺積電來說,一年要消耗5億多立方米的天然氣,這是什么概念?相當(dāng)于一個中小城市一整年的使用量。為啥用這么多?一是芯片生產(chǎn)會產(chǎn)生劇毒、腐蝕性極強(qiáng)的廢氣,不能直接排放,必須用天然氣焚燒處理,這是硬性要求。二是芯片制造對環(huán)境的濕度、溫度有很高要求,熱了不行、冷了不行、干了不行、濕了不行,差一點(diǎn)晶圓就廢了,天然氣能穩(wěn)定提供熱源,守住生產(chǎn)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。
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但要說更關(guān)鍵的,還是氦氣,它是出了名的“高冷”,化學(xué)性質(zhì)特別穩(wěn)定,不跟任何物質(zhì)反應(yīng),零下268攝氏度都不凝固,密度還特別小。這些特性,讓它成了芯片制造的完美搭檔。
芯片光刻的時候,光刻機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生大量熱量,要是不能及時降溫的話,晶圓困難就廢了。這時候,液化氦氣一接觸高溫就會瞬間氣化,快速帶走熱量,相當(dāng)于給光刻機(jī)裝了個“超級空調(diào)”。臺積電一年就要用上千萬升氦氣,咱們國內(nèi)的芯片廠也一樣,對氦氣的依賴度特別高。
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這次危機(jī)之所以這么嚴(yán)重,根源就在氦氣供應(yīng)鏈的兩個致命短板——產(chǎn)能太集中,存儲太難。氦氣不是單獨(dú)存在的,是天然氣的伴生氣體,只有大型優(yōu)質(zhì)天然氣田才能提取,這就導(dǎo)致全球氦氣產(chǎn)能被少數(shù)幾個國家掌握著,卡塔爾就占據(jù)了30%。這次卡塔爾工廠一停,全球產(chǎn)能直接少了30%,供需平衡瞬間被打破。
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更麻煩的是存儲問題。氦氣分子特別小,極易泄漏,存儲設(shè)備要求極高,成本也貴得離譜,所以行業(yè)里一直是“現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)賣、現(xiàn)買現(xiàn)用”,全球的氦氣幾乎沒有應(yīng)急儲備。這就意味著,一旦斷供,芯片廠連緩沖的時間都沒有。
現(xiàn)在,臺積電、三星這些頭部廠商已經(jīng)開始調(diào)整產(chǎn)能了。把稀缺的氦氣優(yōu)先用來生產(chǎn)利潤相對更高的先進(jìn)AI芯,而手機(jī)、電腦等所需要的普通存儲芯片,產(chǎn)能可能就會大幅減少。現(xiàn)在已經(jīng)開始出現(xiàn)手機(jī)漲價的情況了,這些都是這場氦氣危機(jī)帶來的連鎖反應(yīng)。
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而咱們中國,也面臨了很大的壓力。目前中國氦氣的進(jìn)口依賴度高達(dá)85%,本土只能供應(yīng)15%。雖然咱們一直在努力提升本土提純技術(shù)、回收氦氣,但受限于資源和成本,產(chǎn)量始終跟不上需求,這次卡塔爾停產(chǎn),更是讓供應(yīng)鏈雪上加霜。
這次氦氣危機(jī)給我們提了個醒,高端制造的競爭,早就延伸到了基礎(chǔ)原料領(lǐng)域。芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控,不只是突破光刻機(jī)這么簡單,還得補(bǔ)齊氦氣這種關(guān)鍵原材料的短板。只有實(shí)現(xiàn)氦氣全產(chǎn)業(yè)鏈自主,才能徹底擺脫海外依賴。
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