卡塔尔天然气设施遭攻击 对半导体与医疗产业冲击
伊朗日前对卡塔尔天然气出口设施发动攻击,由于该设施生产的氦气对多项先进产业至关重要,此举不仅冲击全球能源市场,也可能扰乱科技产业供应链。
美联社报导,氦气最广为人知的用途是让派对气球飘起来,但它也是芯片制造、太空火箭以及医疗影像等产业的关键材料。
根据美国地质调查所(USGS)资料,卡塔尔供应了全球1/3氦气。然而,卡塔尔氦气作业却因3周前爆发的中东战争而停摆。近日伊朗针对该区能源生产设施再度发动攻击,进一步加剧供应疑虑。卡塔尔国营天然气公司表示,氦气出口将因此减少14%。
卡塔尔在氦气供应的地位
卡塔尔的氦气由拉斯拉凡(Ras Laffan)设施生产,这是全球规模最大的液化天然气厂。由于伊朗以无人机发动攻击,3月2日卡塔尔国营能源巨擘卡塔尔天然气公司(QatarGas)宣布停产液化天然气及其副产品,并于两天后宣布遇不可抗力,无法履行合约供应。
拉斯拉凡3月18、19日再度遭伊朗攻击后,卡塔尔天然气公司表示设施“严重”受损,修复需时数年,年度氦气出口将缩减14%。
柯恩布鲁斯氦气咨询公司(Kornbluth Helium Consulting)总裁柯恩布鲁斯(Phil Kornbluth)说:“这让情势变得更严峻。”他指出,最理想情况是6周后部分产能能恢复,但目前看来“非常不可能”。
氦气价格持续攀升
柯恩布鲁斯指出,自危机爆发以来,氦气现货价已翻倍,未来预计还会继续上涨。
柯恩布鲁斯说,目前短缺尚未真正发酵,因为战事爆发时原应装载的氦气容器仍需数周才能送达亚洲。“现在还没有人用完氦气,但几周后缺货的压力就会逐步显现。”
用途不只在气球
氦气对制造半导体相当重要,尤其亚洲厂商生产的人工智能(AI)芯片更是高度仰赖氦气。
由于传热效果极佳,氦气非常适合用于快速冷却。
美国乔治城大学安全与新兴科技中心(Center for Security and Emerging Technologies)分析师费尔德盖斯(Jacob Feldgoise)说:“蚀刻过程中,必须让晶圆始终维持恒温,为了达成这个目标,就得有效带走加工时产生的热能,氦气正好是极佳的热传导介质。”
韩国祥明大学(Sangmyung University)半导体器件教授李钟焕(Jong-hwan Lee,音译)表示,以现有半导体生产技术,冷却晶圆时尚无可取代氦气的替代方案。
医疗产业则用氦气来冷却核磁共振(MRI)机种所需的超导磁铁。
太空产业也利用氦气清除火箭燃料槽内气体。随着美国太空探索科技公司(SpaceX)、蓝源公司(Blue Origin)等公司提升发射频率,相关需求可望增加。
供应链情势复杂
卡塔尔天然气公司多半会将氦气冷却成液态,存放于绝缘容器,经由荷莫兹海峡(Strait of Hormuz)转运。
柯恩布鲁斯说,目前约有200个这类容器滞留中东,每个要价高达100万美元(约新台币3224万元),全球可用数量有限。他说:“要将这些容器运出卡塔尔、再移往其他可再度填充氦气的地点,还需要不少时间。”
“因此,失去卡塔尔供应、在供应链重组与容器重新调度的初期,可能会是整个氦气短缺冲击最大的阶段。”
主要氦气生产国还有谁
全球具产能的氦气生产国数量极少。美国是最大产地,去年产量达8100万立方米。卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯则为其他主要供应国,不过俄罗斯氦气因美国及欧洲联盟制裁而被禁止出口。
美国地质调查所估计,美国境内可开采氦气量为85亿立方米,全球其他地方则有313亿立方米。
亚洲芯片业高度戒备
这场战争凸显出韩国半导体产业仰赖全球供应链,且随着AI需求爆发,对芯片的全球需量攀升。
信评机构惠誉(Fitch Ratings)本周报告指出,韩国虽有三星电子(Samsung Electronics)、SK海力士(SK Hynix)等全球最大记忆体芯片商,但因有约65%氦气从卡塔尔进口,对供应中断的脆弱度特别高。
李钟焕表示,三星电子与SK海力士可能有数月存量,但随着战事可能持续、更多原料(不只氦气)供应受威胁,他们必须加速找寻其他来源,“一旦少数原物料供应中断,就可能让整个半导体生产流程不稳,因每个环节都高度互赖。”
专家认为短期内发生大规模氦气危机的概率不高。柯恩布鲁斯指出,若氦气短缺,业界会按产业重要性分配资源,半导体业及医疗用途会优先获得。
三星电子与SK海力士对于氦气存量及供应多元化计划未有回应。韩国半导体产业协会则表示,短期供料充足,厂商已积极分散供应来源。
晶圆代工大厂台积电也表示,目前不预期会有重大影响,会持续密切关注相关情势。

2022年9月16日在台湾新竹的台湾半导体研究所展出的硅芯片特写镜头。


















