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隨著中東局勢(shì)升溫,全球能源和貨物的重要運(yùn)輸“關(guān)口”霍爾木茲海峽被封鎖,全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈正面臨新的不確定性。
據(jù)央視新聞報(bào)道,當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月5日上午,伊朗伊斯蘭革命衛(wèi)隊(duì)發(fā)表聲明稱,當(dāng)天凌晨,一艘美國(guó)油輪在波斯灣北部被其海軍發(fā)射的導(dǎo)彈擊中,目前該油輪仍在起火燃燒。聲明稱,伊朗方面此前已表示,根據(jù)相關(guān)國(guó)際法規(guī)和決議,在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,霍爾木茲海峽的通行規(guī)則將由伊朗方面掌控。聲明還指出,美國(guó)、以色列以及歐洲國(guó)家及其支持者所屬的軍用和商用船只,均嚴(yán)禁在該海域通行,一旦被發(fā)現(xiàn),將遭到打擊。
由于霍爾木茲海峽被封鎖,承擔(dān)全球約20%液化天然氣運(yùn)輸量的油輪運(yùn)輸幾乎停滯”,進(jìn)一步加劇了供應(yīng)憂慮。作為歐洲天然氣基準(zhǔn)的荷蘭天然氣期貨價(jià)格一度飆升超過(guò)50%,創(chuàng)下自2022年俄烏沖突以來(lái)的最大單日漲幅。
此外,由于當(dāng)?shù)氐能娛聸_突,卡塔爾國(guó)家能源公司QatarEnergy拉斯拉凡工廠(Ras Laffan)已于當(dāng)?shù)貢r(shí)間周一宣布,該工廠因遭遇外部襲擊而暫停了液化天然氣的生產(chǎn)。該工廠擁有14條液化天然氣生產(chǎn)線,總產(chǎn)能約為每年7700萬(wàn)噸,也是全球最大的液化天然氣出口終端之一,供應(yīng)量約占全球總供應(yīng)量的20%。3月3日,該公司宣布,停產(chǎn)范圍擴(kuò)大到部分下游產(chǎn)品,包括尿素、聚合物、甲醇和鋁等。
3月5日,韓國(guó)執(zhí)政黨議員Kim Young-bae 指出,美國(guó)與以色列對(duì)伊朗的軍事沖突,恐影響部分半導(dǎo)體制造關(guān)鍵材料的供應(yīng),進(jìn)而對(duì)全球芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)潛在沖擊。
他解釋稱,韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)全球約三分之二的存儲(chǔ)芯片,若中東沖突持續(xù)擴(kuò)大,可能推升能源成本(主要是液化天然氣(LNG))并影響半導(dǎo)體制造所需的關(guān)鍵原材料——氦氣的供應(yīng)。
一、天然氣供應(yīng)危機(jī)
天然氣是現(xiàn)代晶圓廠維持24小時(shí)不間斷生產(chǎn)的關(guān)鍵能源,雖然通常以管道天然氣的形式接入,但很多依賴的依然是液化天然氣供應(yīng)。
1、天然氣在晶圓廠中的主要用途:
①工藝尾氣處理
在芯片制造過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量易燃、有毒或溫室效應(yīng)氣體(如全氟碳化物PFCs),必須經(jīng)過(guò)處理才能排放。晶圓廠通常配備有機(jī)廢氣焚燒爐,需要天然氣作為助燃燃料,在高溫下分解這些有害氣體。
②動(dòng)力及環(huán)境控制
熱水鍋爐:為廠區(qū)提供熱水和暖通系統(tǒng)熱源。
溫濕度控制:晶圓廠潔凈室需要恒溫恒濕環(huán)境,部分熱量來(lái)自天然氣。
備用能源:在電力供應(yīng)不穩(wěn)定時(shí),部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要天然氣保障運(yùn)行。
那么一座晶圓廠對(duì)于天然氣的消耗量到底有多大呢?
2、晶圓廠的天然氣消耗量有多大?
臺(tái)積電2024年永續(xù)報(bào)告書顯示,其2024年的天然氣總消耗量高達(dá)19億度。這里需要指出的是,臺(tái)積電將天然氣、柴油等燃料統(tǒng)一按熱值折算為“度當(dāng)量”,以便與電力比較。經(jīng)過(guò)換算的話,大約相當(dāng)于4.88億至5.33億立方米的天然氣。
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而一艘主流大型LNG運(yùn)輸船一次大約可以運(yùn)輸17.4萬(wàn)立方米的液化天然氣。這個(gè)體積的天然氣,經(jīng)過(guò)氣化后,大約有1億立方米。也就是說(shuō),臺(tái)積電一年的天然氣消耗量大約需要四艘LNG運(yùn)輸船的一次運(yùn)輸量。
由于臺(tái)積電在全球有多個(gè)廠區(qū),可能大家對(duì)于單個(gè)晶圓廠的天然氣消耗量數(shù)據(jù)的感受并不直觀。
根據(jù)2025年2月四川省發(fā)改委公開的文件顯示,成都比亞迪半導(dǎo)體的12英寸晶圓廠達(dá)產(chǎn)后,天然氣年消耗量高達(dá)803萬(wàn)立方米。
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由于晶圓廠是24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的,如果天然氣供應(yīng)中斷將會(huì)直接影響到生產(chǎn)。資料顯示,2018年3月28日,武漢東湖高新區(qū)光谷一路與高新四路燃?xì)夤艿罏榕浜鲜姓こ探ㄔO(shè)需要進(jìn)行管道遷改。為了保障該地集成電路生產(chǎn)企業(yè)——武漢新芯集成電路制造有限公司的天然氣24小時(shí)不間斷供應(yīng),以車載LNG作為臨時(shí)氣源,為其臨時(shí)供應(yīng)天然氣7個(gè)小時(shí),每小時(shí)供氣達(dá)300立方米,切實(shí)保證光谷重點(diǎn)高新企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)不間斷。當(dāng)時(shí)的相關(guān)報(bào)道稱,如果一旦天然氣停供就將導(dǎo)致直接和間接損失約1億元。
3、韓國(guó)及中國(guó)臺(tái)灣LNG供應(yīng)嚴(yán)重依賴進(jìn)口,卡塔爾是重要來(lái)源之一
全球半導(dǎo)體生產(chǎn)重鎮(zhèn)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)屬于嚴(yán)重依賴于化石能源供應(yīng)的地區(qū),其超過(guò)99%的天然氣依賴進(jìn)口,晶圓廠所需的管道天然氣也主要是由LNG作為供應(yīng)源。
根據(jù)LNG行業(yè)專業(yè)媒體LNG Prime引用的海關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2025年中國(guó)臺(tái)灣進(jìn)口了2375萬(wàn)噸LNG,同比增長(zhǎng)12.8%。大約相當(dāng)于326.6億至356.3億立方米的天然氣。但是這些天然氣當(dāng)中約80%被用于了發(fā)電。根據(jù)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)電力系統(tǒng)的最新運(yùn)行數(shù)據(jù)及行業(yè)統(tǒng)計(jì),目前其天然氣發(fā)電占比約為 47%至55%。
而中國(guó)臺(tái)灣的LNG進(jìn)口的主要來(lái)源是澳大利亞和美國(guó),二者合計(jì)占比近50%。值得注意的是,卡塔爾氣源占比已從2013年的49%降至2024年的25%。
半導(dǎo)體制造重鎮(zhèn)韓國(guó)也屬于能源進(jìn)口型國(guó)家,晶圓廠所需的管道天然氣也嚴(yán)重依賴于外部的LNG供應(yīng)作為氣源。韓國(guó)的LNG主要來(lái)源是澳大利亞(占比約31.4%)、馬來(lái)西亞、卡塔爾和俄羅斯等地。 官方數(shù)據(jù)顯示,韓國(guó)2025年的液化LNG進(jìn)口量達(dá)到了4672萬(wàn)噸,創(chuàng)下歷史新高。而韓國(guó)進(jìn)口的LNG也主要是用于發(fā)電(在其發(fā)電來(lái)源占比中達(dá)到28%),其次才是作為燃?xì)馐褂谩?/p>
中國(guó)大陸作為全球半導(dǎo)體制造重鎮(zhèn),雖然對(duì)于外部LNG的進(jìn)口也有較大依賴,但國(guó)內(nèi)晶圓廠所需的天然氣并非來(lái)源于LNG。
公開數(shù)據(jù)顯示,2025年1-11月,中國(guó)LNG進(jìn)口量為6014萬(wàn)噸,同比減少13.62% 。全年來(lái)看,受國(guó)際氣價(jià)高企、進(jìn)口成本倒掛等因素影響,2025年中國(guó)LNG進(jìn)口量預(yù)計(jì)將出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),為2021年以來(lái)最低水平 。
據(jù)Kpler數(shù)據(jù),2025年前四個(gè)月,中國(guó)大陸LNG進(jìn)口來(lái)源國(guó)中,卡塔爾位居首位,占比達(dá)33%,其次分別是澳大利亞、馬來(lái)西亞、俄羅斯、印度尼西亞,占比分別是32%、11%、8%、7%。美國(guó)僅占1%。
從應(yīng)用占比來(lái)看,中國(guó)大陸的LNG約50%用于交通(主要是LNG重卡),25%作為工業(yè)燃料,并且受管道氣替代效應(yīng)影響,占比下降。
而中國(guó)晶圓廠生產(chǎn)的所需的管道天然氣主要來(lái)自于國(guó)產(chǎn)天然氣的供應(yīng),占比約60%,其他主要是通過(guò)中亞、中俄、中緬等跨境管道輸送進(jìn)口,而并非LNG。
另外,需要指出的是,晶圓廠本身也是電力消耗大戶。臺(tái)積電2024年的非再生能源電力消耗就高達(dá)219.4億度。這也使得中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)作為兩個(gè)發(fā)電占比當(dāng)中,天然氣發(fā)電占比較高的地區(qū),由于LNG的供應(yīng)不足,對(duì)于晶圓廠的影響可能會(huì)更大。
相關(guān)報(bào)道顯示,目前的韓國(guó)的LNG儲(chǔ)備僅能供應(yīng)兩個(gè)月的需求。
二、氦氣供應(yīng)危機(jī)
資料顯示,氦氣是半導(dǎo)體制造的所需的重要工業(yè)氣體,主要用途包括:晶圓刻蝕和沉積設(shè)備的冷卻與保護(hù)、EUV光刻設(shè)備冷卻、晶圓泄漏檢測(cè)、低溫環(huán)境控制。
據(jù)芯智訊了解,由于氦氣是天然氣副產(chǎn)物,主要來(lái)源是天然氣資源中的氦氣提取,因此全球供應(yīng)高度集中:全球約 80%氦氣來(lái)自少數(shù)國(guó)家的大型天然氣田。具體來(lái)說(shuō),美國(guó)是最大的氦氣生產(chǎn)國(guó),卡塔爾位居全球第二,阿爾及利亞第三,俄羅斯和加拿大也有部分供應(yīng)。
需要指出的是,卡塔爾是中東地區(qū)唯一真正的氦氣供應(yīng)核心國(guó)家,主要是其北方氣田(North Field)天然氣含氦,同時(shí)也有大規(guī)模液化設(shè)施。主要供應(yīng)企業(yè)是卡塔爾國(guó)家能源公司QatarEnergy(包括旗下的RasGas),該公司也是全球最大氦氣生產(chǎn)商之一。其位于拉斯拉凡工業(yè)城(Ras Laffan)的氦氣工廠生產(chǎn)了全球約25%的氦氣。目前該工廠生產(chǎn)已經(jīng)暫停。
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△QatarEnergy Ras Laffan氦氣工廠
如果卡塔爾氦氣供應(yīng)中斷,依賴該地區(qū)氦氣供應(yīng)的晶圓廠將面臨半導(dǎo)體制造受影響,晶圓廠有停線風(fēng)險(xiǎn)。2017年,卡塔爾因外交危機(jī)被封鎖時(shí),就曾發(fā)生過(guò)全球氦氣價(jià)格大漲,半導(dǎo)體企業(yè)被迫動(dòng)用庫(kù)存。
不過(guò),部分芯片大廠表示,即便卡塔爾氦氣供應(yīng)中斷,短期內(nèi)影響也有限。 SK海力士指出,公司已建立多元供應(yīng)鏈并維持充足庫(kù)存,因此目前幾乎不會(huì)受到影響。
臺(tái)積電則表示,現(xiàn)階段未預(yù)期出現(xiàn)重大沖擊,但將持續(xù)密切關(guān)注局勢(shì)發(fā)展。
格羅方德也表示,已與區(qū)域供應(yīng)商及合作伙伴保持聯(lián)系并啟動(dòng)相關(guān)應(yīng)變措施。
三、其他原料與設(shè)備供應(yīng)
韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部還指出,除了氦氣外,半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中仍有約14 項(xiàng)產(chǎn)品與中東地區(qū)高度相關(guān),主要是一些石化原料和部分芯片檢測(cè)設(shè)備。
比如,光刻膠溶劑和清洗劑所需的溴,來(lái)源主要集中在美國(guó)、以色列、中國(guó);芯片設(shè)備方面,以色列的Nova是知名的半導(dǎo)體計(jì)量設(shè)備制造商,Camtek則是知名的檢測(cè)設(shè)備制造商;應(yīng)用材料、科磊在以色列也均有設(shè)廠。不過(guò),該地區(qū)的這些材料和設(shè)備大都有替代來(lái)源。
此外,以色列還有知名晶圓廠代工廠Tower以及芯片大廠英特爾的晶圓廠。近日Tower已發(fā)聲明稱,“Tower各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)工作均正常開展,位于以色列的廠區(qū)已被官方認(rèn)定為必要運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu),正嚴(yán)格依據(jù)當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)指令全面有序運(yùn)轉(zhuǎn)。為保障全體員工的人身安全,我司已落實(shí)所有必要的安全防范措施;同時(shí)全力保障持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng),切實(shí)履行對(duì)所有客戶的各項(xiàng)合作承諾。”
另一方面,業(yè)界也關(guān)注中東沖突對(duì)AI 基礎(chǔ)設(shè)施投資的潛在影響。亞馬遜近日表示,旗下位于阿聯(lián)酋與巴林的部分?jǐn)?shù)據(jù)中心因“物體撞擊”受損。近年微軟、英偉達(dá)等科技公司正積極將阿聯(lián)酋打造為中東AI計(jì)算樞紐,若區(qū)域局勢(shì)持續(xù)緊張,可能對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與芯片需求帶來(lái)變數(shù)。
作者:芯智訊-浪客劍
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