當下,伊朗沖突的漣漪正持續擴散至全球高端制造業,其中最隱蔽卻致命的沖擊,落在了汽車半導體生產不可或缺的關鍵原料——氦氣上。這種被稱為“黃金氣體”的稀有資源,既是天然氣生產的副產品,更是高級駕駛輔助系統(ADAS)、電動汽車核心芯片制造的“剛需品”。
隨著卡塔爾氦氣生產設施因沖突受損,全球氦氣供應收緊,剛從疫情期間芯片短缺危機中復蘇的汽車產業,正再次面臨供應鏈斷裂的隱憂。
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圖片來源:SK海力士
氦氣:汽車芯片關鍵“命門”,供應缺口拉響警報
全球氦氣供應格局本就脆弱,而伊朗沖突的爆發直接擊中了供應鏈的關鍵節點。數據顯示,全球約30%的氦氣供應來自卡塔爾,該國擁有全球最大的液化天然氣工廠。但今年3月,卡塔爾外交部稱導彈襲擊對工廠設施造成“嚴重損毀”,卡塔爾國有天然氣公司隨即宣布,生產暫停將導致氦氣出口減少14%,且設施修復需耗時多年,短期難以恢復產能。
更令人擔憂的是,氦氣的供應彈性極低,難以快速補位。“全球并沒有太多可以快速提升氦氣供應的渠道,相關設備也不是現成的,”艾睿鉑(AlixPartners)全球汽車與工業業務聯合負責人Dan Hearsch直言,市場真正的恐懼并非當下的短缺,而是氦氣短缺何時會迫使半導體工廠停產,進而重演2021年那場重創全球汽車生產的芯片危機。
對于汽車產業而言,氦氣的不可替代性決定了其供應波動的連鎖效應。如今,汽車正朝著智能化、電動化加速轉型,ADAS系統、車載信息娛樂系統、電動汽車動力控制模塊等核心部件,都依賴高精度半導體芯片,而氦氣正是芯片制造過程中不可或缺的“凈化者”與“冷卻劑”。在半導體晶圓廠中,極紫外光設備需依靠氦氣清除灰塵、水蒸氣等雜質,才能在硅晶圓上精準刻印微小電路圖案;同時,氦氣還用于晶圓背面冷卻,確保生產過程的穩定性與芯片良率。
更關鍵的是,氦氣的化學惰性與分子極小的特性,使其可被用于汽車安全氣囊發生器、燃油箱、制動系統等零部件的檢漏,進一步綁定了汽車產業鏈的安全,短期內難以被其他氣體有效替代。
“氦氣是惰性氣體,幾乎不與任何物質發生反應,這一點對避免半導體制造過程中的污染至關重要,”咨詢公司羅蘭貝格北美區高級合伙人Stephan Keese解釋,半導體制造對氦氣純度要求極高,一旦晶圓廠氦氣庫存告急,就可能不得不縮減產能,甚至暫停生產。
目前,全球半導體廠商的氦氣庫存已進入“倒計時”。由于氦氣特殊的物理特性,企業難以大規模長期囤積——液氦的沸點僅為零下269攝氏度(零下452華氏度),是自然界沸點最低的物質,即便使用最優保溫容器,也會自然揮發,常規商用容器的安全儲存期僅為40至48天,一罐液氦放置六個月后將完全揮發殆盡。
路透社于3月31日報道稱,供應全球約三分之二芯片的三星電子和SK海力士,氦氣庫存僅能維持四至六個月左右;EFM資產管理公司高級分析師Daniel Heyler則在4月14日向美國消費者新聞與商業頻道(CNBC)表示,臺積電的氦氣庫存大致可支撐三至六個月。
作為全球最大的氦氣生產國,美國本可成為重要補位力量,但受限于技術與基礎設施,其產能難以快速釋放。埃克森美孚(ExxonMobil)位于美國懷俄明州(Wyoming)的Shute Creek工廠可生產半導體級氦氣,但產能受容器與物流基礎設施限制,且并非所有美國氦氣產出都能達到芯片制造所需的高純度。
更值得關注的是,亞洲芯片制造經濟體對卡塔爾氦氣依賴度極高,其中韓國約65%的氦氣進口來自卡塔爾,日本這一比例則在28%至33%之間。卡塔爾氦氣供應的中斷,正將韓國和日本等全球芯片制造核心地帶推向一場潛在的生產危機。
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圖片來源:三星電子
危機傳導:氦氣庫存告急,芯片行業如何破局?
事實上,氦氣市場并非首次面臨短缺。2022年至2023年,俄羅斯、美國、卡塔爾和阿爾及利亞的氦氣工廠相繼出現運營問題,曾一度推高氦氣價格。TD Cowen分析師在4月5日的研報中指出,此前的短缺已促使部分晶圓廠開發氦氣回收系統、削減非必要氦氣使用,一定程度上降低了行業對氦氣的依賴度,但這一調整仍不足以抵消伊朗沖突帶來的供應缺口。
雪上加霜的是,半導體制造商正面臨多重壓力疊加的困境。此前,行業已受到特朗普政府關稅政策的顯著沖擊,人工智能熱潮又推高了動態隨機存取存儲器(DRAM)的需求,間接導致芯片產能緊張;同時,車企整合電子電氣架構的趨勢,減少了整車所需的硬件數量,進一步擠壓了半導體供應商的利潤空間。如今氦氣供應收緊,無疑讓本就脆弱的產業鏈雪上加霜。
分析師普遍認為,短期內制造業全面停擺的可能性不大,大概率能避免2021年那樣嚴重的芯片短缺。但如果伊朗沖突持續升級,氦氣供應缺口將持續擴大,相關風險將逐步傳導至汽車產業。
“沖突持續引發的氦氣供應短缺,可能導致晶圓缺陷率上升、良率相應下降,進而擠壓利潤,”晨星(Morningstar)股票分析師Phelix Lee在3月4日的評估中表示,最壞情況下,部分晶圓廠可能被迫臨時停產,對全球汽車半導體供應鏈造成嚴重沖擊。
目前,行業正密切關注車用芯片廠商的業績信號。晨星另一位分析師Brian Colello表示,他期待從4月22日德州儀器率先發布的財報開始,挖掘更多氦氣短缺對行業影響的具體信息。對于汽車產業而言,伊朗沖突引發的氦氣危機,不僅是一次供應鏈的臨時擾動,更敲響了警鐘——在全球化分工日益緊密的今天,任何一個地緣政治沖突,都可能通過關鍵資源的供應鏈,引發全球制造業的連鎖反應。
從長期來看,氦氣供應的脆弱性,也促使行業加速尋找解決方案:一方面,晶圓廠需進一步優化氦氣回收技術,降低單位芯片的氦氣消耗量;另一方面,各國也在加快氦氣提取技術攻關,努力減少對單一供應來源的依賴。
對于汽車企業而言,當前最緊迫的是密切跟蹤氦氣供應動態,與半導體供應商建立更緊密的協同機制,提前做好庫存管理與替代方案預案。畢竟,在汽車智能化轉型的關鍵期,芯片供應的穩定,往往比短期成本控制更為重要。而這場由伊朗沖突引發的氦氣危機,也再次提醒全球制造業:供應鏈的安全,從來都離不開對關鍵資源、關鍵環節的合理掌控與科學布局。
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