俄烏戰爭?阿穆爾2026年前不會啟動?是否會影響氣體供應
半導體生產所需惰性氣體的全球供應商烏克蘭的戰爭引發了人們對供應鏈中斷的擔憂。俄羅斯與烏克蘭對供應鏈的影響對歐洲國家的打擊最為嚴重,可能會帶來短缺和高能源價格的冬天。但世界其他地區也未能幸免于戰爭的影響。對中國臺灣來說,關鍵問題不是像歐洲那樣的石油和天然氣供應,而是中國臺灣半導體產業所需投入的持續穩定供應。
半導體工廠的關鍵資源之一是氖氣。作為鋼鐵制造的副產品,氖氣只有在大量生產和加工時才具有商業可行性——世界上只有數量有限的工廠才能實現這一產量。在戰爭之前,烏克蘭占全球供應總量的70%。烏克蘭被圍困城市馬里烏波爾的大型Azovstal和Ilich鋼鐵廠被毀和關閉,以及敖德薩Cryoin和Ingas工廠的氖氣生產暫停,大大減少了全球天然氣供應。更糟糕的是,俄羅斯貿易部在5月下旬將惰性氣體添加到限制出口到“不友好地區”的清單中。在戰爭之前,俄羅斯出口的氖氣、氪氣和氙氣占全球供應量的 30% 左右。
中國臺灣自3月以來一直在“不友好”名單上,日本、韓國和新加坡也加入其中,所有這些地區都效仿西方對莫斯科實施制裁。中國臺灣外交部稱中國臺灣被列入名單“微不足道”。事實上,這種情況對中國臺灣半導體產業來說應該不是一個重大挑戰,中國臺灣提供了全球65% 的芯片和大約90% 的先進處理器。據報道,其芯片制造商在 2014 年左右開始多元化惰性氣體采購。
盡管中國臺灣半導體產業在貴基采購方面一直遭遇漲價和供應鏈瓶頸,但多數經濟分析人士認為,這些問題不會成為長期障礙。尤其是對于氖氣,行業專家表示,兩個最大的前蘇聯國家目前不成比例的氣體濃度應該不難克服。
“目前,世界上大部分氖氣都來自烏克蘭和俄羅斯,”牛津大學地球科學系博士后研究員 Rūta Karolyt?說。“氖氣是通過分餾從空氣中提取出來的,這可以在任何地方進行。從技術上講,這不是一個具有科學挑戰性的過程,更多的是規模問題。”
需要大量的空氣來提取氖,因為這種氣體的濃度非常低 (0.0018%),并且只能通過將空氣冷卻至負 246 攝氏度的溫度來分離出來。“目前全球對前蘇聯工廠的依賴只是基于這樣一個事實,即他們出于政治原因大規模開發這些工廠,”Karolyt? 說。“在世界其他地方開發出類似的工廠之前,我們可能會在短期內受到一些干擾。”Karolyt?列舉了一些新項目,例如世界第四大鋼鐵公司韓國鋼鐵巨頭POSCO在其光陽工廠建立的氖氣生產設施。由于中國臺灣沒有類似規模的工廠,中國臺灣最大的鋼鐵制造商中國鋼鐵公司的年產能為 1600 萬噸,而 POSCO 的年產能為 4.2 億噸。
高波動性
氦氣是半導體行業的另一種重要惰性氣體,由于其高導熱性,使其成為傳熱的理想冷卻劑。與烏克蘭戰爭無關的事件擾亂了全球氦氣供應。其中最主要的是在靠近中國邊境的俄羅斯阿穆爾河天然氣加工廠發生的一系列事故。在俄羅斯入侵之前,世界上三分之一的氦氣來自阿穆爾河和位于符拉迪沃斯托克的世界上最大的氦氣中心。
“要了解其影響,您需要了解戰前的市場情況以及阿穆爾河發生的情況,”美國石油地質學家協會氦氣委員會聯合主席杰夫·奧爾德里奇 (Jeff Aldrich) 說。“那里有兩個氦氣工廠,早在 2021年10月,他們就試圖啟動第二個,但它著火了。他們關閉了工廠,撲滅了大火,并修復了損壞,但是當他們 2022]年1月重新啟動工廠時,它爆炸了,第一家工廠也受到了損害。”
奧爾德里奇說,美國及其盟友對俄羅斯實施的嚴厲經濟制裁使該工廠很快恢復運行的任何機會都破滅了。這兩個工廠都是在法國承包商的技術建議下建造的,所有承包工作在烏克蘭入侵后都停止了。只要俄羅斯保持政治孤立,制裁繼續存在,他們能否擁有重建阿穆爾河的技術就非常值得懷疑。Karolyt? 贊同這種觀點。“我嚴重懷疑,當他們的能力得到發展時,其他供應商將無法滿足全球需求,”她說。
另一位專家、總部位于南非的氦氣和液化天然氣生產商Renergen的首席執行官斯特凡諾·馬拉尼 (Stefano Marani) Marani 和 Aldrich 都將位于德克薩斯州的美國國家氦氣儲備中心的運營暫停視為又一次打擊。該保護區由美國土地管理局 (BLM) 管理,在發現泄漏后自 2021 年底以來一直處于離線狀態。
“Amur不太可能在2026年初之前運營,可能會更晚,”Marani 說。他指出,約占世界供應量15%的BLM在堪薩斯州的運營因火災而停止運作后,遭遇了進一步的挫折。此外,卡塔爾近年來已成為世界上最大的氦氣生產國之一,但也遭受了“計劃外的技術中斷”,Marani 說這給全球供應系統增加了巨大的壓力。
10月,隨著西班牙支持西撒哈拉自治的緊張局勢得到解決,阿爾及利亞國有油氣集團 Sonatrach 與西班牙能源供應商Naturgy達成協議,恢復天然氣供應以滿足西班牙乃至歐洲日益緊迫的能源需求.。但為此,阿爾及利亞已經減少了液化天然氣的生產,這對于分離氦氣至關重要。
“天然氣在室溫下是甲烷,如果你將它過度冷卻到-162攝氏度的液化點,它就會變成液化天然氣。氦氣在-162度時仍然是氣態,在-269 度時變成液態。因此獲取氦氣最有效的方法是制造液化天然氣。沒有液化天然氣,就沒有氦氣。
生產液化天然氣很復雜,而且“非常昂貴,所以如果你有一條管道可以輸送天然氣,你就不會這樣做,”馬拉尼說。“阿爾及利亞可以制造液化天然氣并將其運往其他國家,也可以通過管道將天然氣輸送到西班牙。如果這樣做,它就無法制造液化天然氣,因此無法分離氦氣。”
除了自身的供應問題,中國臺灣也在關注中國大陸是否受益于獨家使用俄羅斯的氦氣儲備。然而,大多數觀察家對預測北京有任何重大優勢持謹慎態度。 “今年早些時候,中國停止了與俄羅斯的大部分防御合作,作為回應,俄羅斯限制向中國半導體行業供應惰性氣體。”
在一個旨在開發新材料的“高度低效和腐敗”的主要研發項目預期關閉后,中國的惰性氣體需求可能很快就會達到頂峰。“中國實驗室僅出于理論研發目的就需要太多這些氣體。如果你減少中國對惰性氣體的需求,情況就會好轉。”
分散風險
從長遠來看,大多數分析人士認為,中國臺灣和東亞必須考慮其他選擇,以對沖未來惰性氣體供應問題。這些措施可能涉及新技術和更環保的提取過程。Karolyt? 說:“另一種模式是探索非碳氫化合物氣體,它可能含有高達 10% 的氦氣。” 這種方法被非洲、北美和澳大利亞的多家公司采用,并且有可能比俄羅斯工廠更早進入市場。
不幸的是行業保密使得徹底分析惰性氣體進口商面臨的情況變得困難。彭博社2022年5月的一篇文章指出,氦氣市場存在“嚴重的定價不透明”——這是少數專業公司主導該行業的結果。在中國臺灣,這種模糊性延伸到了采購的細節。像臺積電和聯電這樣的大型跨國公司幾乎不可能被鎖定,即使是規模較小的公司、行業營銷公司和研究機構也不愿就“敏感”的地緣政治問題提供見解。
除了惰性氣體之外,俄羅斯對烏克蘭的戰爭加劇了從 COVID-19 大流行開始的對全球能源供應鏈已經相當大的破壞。作為能源凈進口國,東亞市場不可避免地受到沖擊。但分析人士淡化了對長期不利影響的擔憂,指出在2014年莫斯科吞并資源豐富的克里米亞之后,能源采購的多元化已經開始。俄羅斯原油到中國臺灣的進口于 2016 年結束,在中國臺灣電力公司(臺電)根據現有協議支付最后一筆款項后,煤炭運輸今年也停止了。雖然俄羅斯在2021年是中國臺灣第三大液化天然氣供應國,但數量僅占中國臺灣消費量的 10%。
3月,中國臺灣國有石油公司 CPC Corp. 與其俄羅斯液化天然氣供應商結束了為期五年的買賣協議。與此同時,增加中國臺灣的液化天然氣產能一直是政府到2025年逐步淘汰核電目標的關鍵部分。在2021年12月就地點選址進行有爭議的公投后,中油在桃園縣的液化天然氣接收站建設獲得批準,而臺電則提出了另一個接收站的提議在基隆港正在進行環境影響評估。