近日颶風(fēng)海倫登陸美國(guó)東南部，造成致命洪水和價(jià)值數(shù)十億美元的損失。這場(chǎng)風(fēng)暴對(duì)北卡羅來(lái)納州造成了特別嚴(yán)重的影響，也有可能會(huì)干擾價(jià)值5000億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而導(dǎo)致通貨膨脹飆升。原因何在？

半導(dǎo)體基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，HPQ牽一發(fā)動(dòng)全身

颶風(fēng)海倫與半導(dǎo)體有何關(guān)系？

盡管石英是地球上最常見(jiàn)的礦物之一，但其最純凈的形式，例如北卡羅來(lái)納州的白色石英卻非常稀有。而高純度石英（HPQ）是生產(chǎn)硅晶片的關(guān)鍵成分，它是手機(jī)、電腦、AI大模型和太陽(yáng)能電池板等產(chǎn)品的基礎(chǔ)。需要說(shuō)明的是，石英的純度之所以重要，是因?yàn)橹圃旃杈?，到硅晶片后?lái)會(huì)變成硅芯片的過(guò)程中，其中任何一個(gè)原子的位置不對(duì)，都可能導(dǎo)致生產(chǎn)脫軌。

知道了高純度石英的重要性，據(jù)The Verge報(bào)道，北卡羅來(lái)納州的Spruce Pine是地球可生產(chǎn)最純凈的石英廠(chǎng)商之一。該鎮(zhèn)的石英對(duì)半導(dǎo)體制造商至關(guān)重要，提供了全球一半以上高純度的石英供應(yīng)，更有專(zhuān)家稱(chēng)，供應(yīng)比例可能高達(dá)75%。

賓夕法尼亞大學(xué)沃頓商學(xué)院管理學(xué)教授、生成式人工智能實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合主任伊桑?莫利克 (Ethan Mollick)曾于2024年3月9日稱(chēng)：“現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)依賴(lài)于北卡羅來(lái)納州斯普魯斯派恩的一條道路?！本科湓颍?yàn)樵谶@條不起眼道路的盡頭，有兩座礦山，生產(chǎn)著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不可或缺的絕大多數(shù)高純度石英。

在社交媒體網(wǎng)站（如X）分享的視頻顯示，圍繞SprucePine地區(qū)的道路完全被淹沒(méi)，盡管該鎮(zhèn)的采礦作業(yè)造成的確切破壞尚不清楚。該鎮(zhèn)采礦公司之一The Quartz Corp的發(fā)言人稱(chēng)，現(xiàn)在評(píng)論風(fēng)暴對(duì)公司運(yùn)營(yíng)的影響還為時(shí)過(guò)早。而這并非第一次自然災(zāi)害影響了Spruce Pine的采礦作業(yè)。

據(jù)Wired報(bào)道，2008年一場(chǎng)火災(zāi)影響了該礦工廠(chǎng)生產(chǎn)該鎮(zhèn)高純度石英的產(chǎn)出能力，給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)"震顫"。但是，16年后的今天，半導(dǎo)體對(duì)全球經(jīng)濟(jì)更為重要，從汽車(chē)到智能手機(jī)都需要先進(jìn)的芯片。

需要說(shuō)明的是，高純度石英是一種重要的礦物，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造過(guò)程中。它的主要成分二氧化硅具有極高的電氣絕緣性和熱穩(wěn)定性，這使其成為芯片制造中不可或缺的原材料。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)原材料的純度要求極高，任何不純的成分都可能導(dǎo)致最終產(chǎn)品的性能下降。因此，獲取高純度的原材料是確保芯片質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

而在Spruce Pine鎮(zhèn)，開(kāi)采的高純度石英不僅滿(mǎn)足了本地的需求，還供應(yīng)給全球多個(gè)高科技公司，特別是那些專(zhuān)注于人工智能和數(shù)據(jù)處理的企業(yè)。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)高性能芯片的需求也在不斷增加，而高純度石英的短缺將直接影響到芯片的生產(chǎn)能力。

品質(zhì)及材料無(wú)可替代，多重舉措防患于未然

眾所周知，當(dāng)新冠疫情打亂了全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈時(shí)，阻礙了汽車(chē)和家電等商品的生產(chǎn)流通，導(dǎo)致供應(yīng)受限，價(jià)格上漲。盡管美聯(lián)儲(chǔ)和其他央行在對(duì)抗通貨膨脹方面取得了進(jìn)展，但類(lèi)似颶風(fēng)干擾半導(dǎo)體生產(chǎn)的供應(yīng)鏈問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致通貨膨脹再次上升。

除了該鎮(zhèn)的礦業(yè)公司外，依賴(lài)Spruce Pine原材料的半導(dǎo)體制造公司也可能受洪水影響。這些公司包括中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體制造（紐約證券交易所：TSM）、阿斯麥控股（納斯達(dá)克：ASML）、應(yīng)用材料（納斯達(dá)克：AMAT）等。

那么問(wèn)題來(lái)了，除了Spruce Pine的高純度石英，還有誰(shuí)可以生產(chǎn)？是否有可替代的材料？

事實(shí)是，根據(jù)《物質(zhì)世界：塑造現(xiàn)代文明的六種原材料》一書(shū)作者艾德?康威的觀點(diǎn)，世界上只有少數(shù)幾個(gè)地方擁有超高品質(zhì)的石英，例如俄羅斯和巴西也供應(yīng)高純度石英，但Spruce Pine擁有的數(shù)量最多、品質(zhì)最高。

至于中國(guó)，據(jù)稱(chēng)，江蘇太平洋石英有限公司(SHA: 603688)在中國(guó)生產(chǎn)高純度石英。但今年早些時(shí)候，州立法者評(píng)估了北卡羅來(lái)納州眾議院第385號(hào)法案，該法案有可能禁止來(lái)自如中國(guó)的外國(guó)實(shí)體擁有當(dāng)?shù)厥⒌V。

而說(shuō)到高純度石英的其他替代，雖然氮化鎵（GaN）和硅（Si）等也在半導(dǎo)體制造中扮演著重要角色。氮化鎵因其高效能和熱穩(wěn)定性，逐漸成為高功率和高頻應(yīng)用的優(yōu)選材料。盡管這些材料的市場(chǎng)需求也在增長(zhǎng)，但高純度石英的獨(dú)特性質(zhì)使其在特定領(lǐng)域中依然不可替代。

值得注意的是，市場(chǎng)研究公司TECHCET總裁兼首席執(zhí)行官Lita Shon-Roy已經(jīng)跟蹤半導(dǎo)體供應(yīng)鏈二十年了。她說(shuō)，令人驚訝的是，該行業(yè)竟然沒(méi)有更加擔(dān)心依賴(lài)北卡羅來(lái)納州這一地區(qū)供應(yīng)關(guān)鍵材料所帶來(lái)的脆弱性。

以光伏產(chǎn)業(yè)為例，太陽(yáng)能專(zhuān)家、Bernreuter Research 負(fù)責(zé)人約翰內(nèi)斯?伯恩羅伊特 (Johannes Bernreuter)表示，如果中斷持續(xù)“超過(guò)幾周”，就會(huì)“對(duì)光伏行業(yè)所需的硅錠生產(chǎn)造成嚴(yán)重問(wèn)題”。而中國(guó)是太陽(yáng)能電池板的主要生產(chǎn)國(guó)，嚴(yán)重依賴(lài)從Spruce Pine進(jìn)口的高精度石英。

眾所周知，美國(guó)和中國(guó)正展開(kāi)全球競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)奪半導(dǎo)體和綠色技術(shù)原材料。雙方正瘋狂尋找各種礦產(chǎn)的新礦床和新開(kāi)采方法。但說(shuō)到高純度石英，Lita Shon-Roy稱(chēng)：“我還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)有任何可行的資源可以取代北卡羅來(lái)納州的資源，”

寫(xiě)在最后：綜上，我們認(rèn)為，颶風(fēng)海倫的影響不僅是對(duì)Spruce Pine的直接打擊，更是對(duì)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的警示，尤其是中國(guó)。鑒于高純度石英的不可替代性，供應(yīng)鏈的多元化、合理的原材料庫(kù)存以及詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案理應(yīng)是我們必須考慮的。