重磅危机!伊朗战争引发氦气荒,全球35%供应中断,芯片产业遇大考
上月,卡塔尔能源公司(QatarEnergy)在其拉斯拉凡(Ras Laffan)生产设施遭到伊朗导弹袭击严重受损后,宣布对欧洲和亚洲买家的长期液化天然气(LNG)合同启动不可抗力条款。这一事件扰乱了全球约20%的液化天然气供应,并引发天然气价格大幅飙升。幸运的是,天然气价格已回落至战前水平,天然气市场成功应对了此次供应损失,这得益于未来几年预计向市场交付的天然气量超过了当前及预期的供应量减少幅度。这些因素都有助于稳定天然气价格。
但对于另一种关键工业气体——氦气而言,情况却并非如此。
卡塔尔液化天然气产量缩减,加之霍尔木兹海峡航道受阻,已扰乱了全球高达35%的氦气供应,对关键的半导体芯片制造业造成了负面影响。
卡塔尔能源公司在其液化天然气设施遭到袭击后暂停了氦气生产——该设施生产的氦气占全球总量的三分之一,而氦气是液化天然气生产过程中的一种副产品。雪上加霜的是,由于这一关键咽喉要道实际上已对西方商业航运关闭,卡塔尔的氦气运往全球市场的通道被物理阻断。霍尔木兹海峡的关闭导致全球约33%的专用低温国际标准(ISO)集装箱滞留。
由于液氦在约45天内就会蒸发,滞留的库存无法长期保存,这将导致长期的供应缺口。
半导体芯片制造业是受氦气短缺冲击最严重的行业之一。
台积电、三星和SK海力士(SK Hynix)等主要制造商超过60%的氦气依赖该地区供应,此次短缺可能影响多种电子产品的生产,涵盖智能手机、游戏机、笔记本电脑、硬盘以及人工智能数据中心图形处理器(GPU)等。
大多数半导体晶圆厂现场仅保留约一周的运营库存,尽管各国设有战略储备,但预计在配给开始前,仅能维持约45天的生产库存。
氦气是半导体制造中不可或缺的气体,用于实现精密芯片制造,主要用于冷却硅片、控制化学反应以及检测真空系统中的泄漏。在等离子体蚀刻等热工艺过程中,氦气作为冷却剂,防止硅片翘曲或损坏。其优异的导热性能够实现先进芯片电路微型化所需的快速、精准冷却。在化学气相沉积(CVD)过程中,氦气还能携带反应气体穿过硅片,确保材料的精准沉积。作为惰性气体,氦气可在制造过程中防止氧化和不必要的化学反应,保护半导体的纯度。
氦气短缺预计还将引发电子产品价格上涨。氦气现货价格已飙升70%至100%,合同价格涨幅高达40%,台积电及其同行预计将通过提高晶圆价格,将这些成本转嫁给苹果和英伟达等客户。在晶圆冷却、光刻以及芯粒(CoWoS)等先进封装技术中,氦气具有不可替代性。如果短缺持续超过60天,台积电可能面临良率下降或被迫配给晶圆投产量的局面。
氦气短缺也正影响希捷和西部数据等大容量硬盘制造商。大容量硬盘(10TB及以上)使用氦气来提高盘片密度,这是人工智能存储的关键因素。氦气的密度约为空气的1/7,这大幅减少了盘片旋转时产生的湍流和阻力,降低了读写头精准追踪数据所需的力度。由于湍流和振动减少,磁盘(盘片)可以制造得更薄,且放置得更紧密。充空气硬盘通常最多只能容纳6片盘片,而充氦硬盘则可轻松容纳10片或更多。此外,稀薄空气环境带来的低摩擦力使工作温度降低约4-5摄氏度,从而提高了可靠性,并降低了每太字节的功耗。这导致这些大容量硬盘的价格上涨了20%-30%。
尽管如此,人工智能热潮仍在推动半导体芯片制造商和存储类股票创下历史新高:台积电在过去52周的回报率达140%;三星上涨260%,西部数据飙升860%,希捷则暴涨610%。台积电对2026年前景持高度乐观态度,预计在与人工智能相关的强劲需求推动下,营收增长率将超过30%。该公司正积极投资扩大其先进制造节点(3纳米和2纳米)和先进封装技术的产能,以满足对人工智能芯片的巨大需求,2026年资本支出预计将高达560亿美元。
