臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨缺電危機 缺口還將繼續(xù)擴大

時間:2017-12-12

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:較著,電力供應(yīng)的穩(wěn)定性對于半導(dǎo)體廠商,乃至全數(shù)半導(dǎo)體財富來說都相當(dāng)告急。而隨著半導(dǎo)體財富的進一步發(fā)展,對于電力的必要也將呈現(xiàn)急劇增長的態(tài)勢,若臺灣不能保障充沛的電力供應(yīng),“缺電”將成為勸止臺灣半導(dǎo)體財富發(fā)展的最大停滯。

較著,電力供應(yīng)的穩(wěn)定性對于半導(dǎo)體廠商,乃至全數(shù)半導(dǎo)體財富來說都相當(dāng)告急。而隨著半導(dǎo)體財富的進一步發(fā)展,對于電力的必要也將呈現(xiàn)急劇增長的態(tài)勢,若臺灣不能保障充沛的電力供應(yīng),“缺電”將成為勸止臺灣半導(dǎo)體財富發(fā)展的最大停滯。

依照世界能源署統(tǒng)計,2012年臺灣人均年耗電量已達到約10800千瓦時,超過日本、韓國,成為亞洲非產(chǎn)油國家和地區(qū)人均耗電量之最。而2014年中國大陸的人均年耗電量才4740千瓦時,不到臺灣2012年的一半。其中,臺灣龐大的半導(dǎo)體財富正是耗電大戶,而臺灣普通公共的耗電量高企則是由于“被平均”了。

隨著半導(dǎo)體財富的快速發(fā)展,對于電力供應(yīng)的必要也是進步神速。如果電力供應(yīng)跟不上,那么半導(dǎo)體財富的發(fā)展也必將會受到巨大的勸止。目前臺灣最引以為傲的半導(dǎo)體財富在蒙受“缺電”威脅,而且隨著臺灣半導(dǎo)體財富對于電力必要的快速增長,和臺灣當(dāng)局“2025非核故鄉(xiāng)”操持的鞭策,未來這一威脅仍將會進一步加劇。這也為臺灣半導(dǎo)體財富的未來的發(fā)展蒙上了一層黑暗。

815臺灣大停電大要只是個開始

依照2011年的數(shù)據(jù),電腦通信及電子財富、化學(xué)材料、金屬和鋼鐵財產(chǎn)三個范圍的企業(yè)年耗電總量占全臺灣總用電量的33.1%,而且每年還會增加30億千瓦時以上,確切是用電大戶。

需要指出的是,由于臺灣缺乏能源財富,煤礦、水電也比較充分,這也導(dǎo)致了臺灣所需的能源99%需要靠進口。但是,長期以來,臺灣的電價卻由于政治原因(不能貶價),不絕處于舉世較低水平。依照海內(nèi)能源總署2016年8月頒布的統(tǒng)計質(zhì)料表現(xiàn),2015年臺灣財產(chǎn)電價為舉世第8低,居民電價更是舉世第3低。而長期低電價的結(jié)果是,臺灣的供電公司——臺電既要連結(jié)相當(dāng)范疇的發(fā)電量,又不能漲電價,經(jīng)濟高效的核電又不能用,導(dǎo)致公司的經(jīng)營入不敷出。依照臺電公司今年8月公布的數(shù)據(jù)表現(xiàn),今年上半年虧損近71億元新臺幣,累計虧損達1010億元新臺幣,再加上各種長短期債務(wù),賬上欠債高達1.06萬億元新臺幣,負(fù)債比率高達85%。臺電的持續(xù)虧損,也導(dǎo)致難以有資金加大投入,提升發(fā)電量,再加上電力必要的大幅增長,導(dǎo)致臺灣用電也開始越來越垂危。

2017年7月底8月初,僧莎、海棠兩股臺風(fēng)前后在臺灣登陸,一架位于宜蘭東澳的輸電鐵塔被臺風(fēng)吹倒,造成臺灣供電倉促,一時鬧起了電荒。初步評估修復(fù)此供電鐵塔起碼需要15天。

隨后在8月15日,臺灣發(fā)生全島性大范疇停電,受影響家庭近700萬戶(幾乎是臺灣全部人口)。為了保護臺灣的支柱財富——半導(dǎo)體財富,政府將當(dāng)晚殘存的電力全都供給了三大科學(xué)園區(qū)的半導(dǎo)體Fab廠。這也使得舉世最大的晶圓代工廠臺積電在這次停電中毫發(fā)無傷,舉世芯片封測巨頭日月光集團獨一南科的部分園區(qū)顯現(xiàn)了60分鐘停電,隨后很快就光復(fù)了供電。只需南茂科技位于南科園區(qū)的工廠顯現(xiàn)了一些損失??偟膩碚f,這次大停電對于臺灣的半導(dǎo)體財富影響并不大。

但是,此次大停電卻其實嚇到了臺灣的半導(dǎo)體財富。

因為,芯片在生產(chǎn)過程中,一旦發(fā)生斷電,就意味著生產(chǎn)線上所有的晶圓大要全部都要報廢。首先,芯片F(xiàn)ab的生產(chǎn)需要超凈生產(chǎn)環(huán)境,任何自然劫難對構(gòu)筑的晃動都有大要造成超凈環(huán)境被污染,而連結(jié)超凈環(huán)境本身也是需要消耗大量電力。而一旦停電,超凈環(huán)境即可能會被污染,全數(shù)產(chǎn)線上的晶圓大要就要報廢。同時,芯片生產(chǎn)裝備的斷電將會帶來更大的損失。以一臺ASMLArF-immersion1980Di光刻機產(chǎn)線為例,如果發(fā)生斷電,再光復(fù)、重啟、rampup所需的裝備代價大要高達千萬美元以上。而對于具備眾多裝備的全數(shù)工廠來說,損失將會更大。

此前,在2016年,西安市高壓變電坐裝備一度起火爆炸,西安市東部和南部電壓陡變,導(dǎo)致西安三星存儲芯片廠的垂危停機,產(chǎn)線上晶圓全部取締,按照當(dāng)時的64層NAND芯片價格估算,那次事變?nèi)菗p失高達3億美元。

而且這些芯片廠線停產(chǎn)時間的長短還將直接影響舉世芯片的供應(yīng)和價格。比如,2015年,臺灣高雄地震,臺積電中科、南科廠停產(chǎn),導(dǎo)致舉世邏輯芯片價格上漲10%~20%。一樣,韓國第二大芯片廠商海力士位于無錫的晶圓廠發(fā)生爆炸后,舉世存儲芯片價格瞬間就跳漲了25%。

早在2015年末的時候,當(dāng)時的總統(tǒng)馬英九到參觀臺積電中科廠。當(dāng)時臺積電董事長張忠謀就指出,目前臺灣最大的隱憂之一即是缺電,臺灣2017年大要面臨限電求助緊急。張忠謀當(dāng)時在擔(dān)任采訪時就表示,停電對于臺積電的影響“幾乎不可估計”。當(dāng)然臺積電每個廠都有備用電源,但是面對產(chǎn)線所需的巨大電能,備用電源在停電時也撐不了多久。此前臺積電還曾提出過自建電廠的操持,但是卻并未獲批。

8月15日大停電后,用電大戶、面板大廠友達董事長彭雙浪也表示,“臺灣用電是民生補貼財產(chǎn)。其實,供給和必要理當(dāng)用價格來調(diào)處,用電量越高的人支出越高的單價。我們不怕貴,是怕不穩(wěn)定”。

半導(dǎo)體財富對于電力必要的急劇增長,將進一步加大缺口

半導(dǎo)體的建造,本來即是高度耗電的過程。在臺灣半導(dǎo)體廠商當(dāng)中,臺積電不絕都是最大的用電大戶。質(zhì)料表現(xiàn),過去五年,全臺灣增長的電量,其中1/3都被臺積電給消耗了。依照臺積電企業(yè)社會任務(wù)報告書,2016年用電量高達88.53億度,較前一年增加了11%。臺積電僅在竹科的Fab耗電功率已超過72萬千瓦。

而隨著摩爾定律的發(fā)展,半導(dǎo)體的制程鞭策也越來越困難,估量5nm工藝將必須引入新的EUV(極紫外光)微影技能才華實現(xiàn),但是這也將導(dǎo)致用電量的暴增。

據(jù)了解,目前半導(dǎo)系統(tǒng)方式程的干流光源是氬氟雷射,波長為193納米,當(dāng)晶體管尺度已微縮到幾十納米時,就像用一支粗毛筆寫蠅頭小字一般,生產(chǎn)起來有點力不從心。而極紫外光的波長獨一13.5納米,這也使得EUV光刻機成為了并吞7nm、5nm、3nm工藝的關(guān)鍵。

目前能夠生產(chǎn)的EUV光刻機的只需荷蘭ASML一家,而EUV光刻機的造價也是非常之高昂。ASML目前起頭進的EUV光刻機NXE3400B一臺售價高達1.1億美金,而且還供不應(yīng)求。據(jù)報道表現(xiàn),此前ASML接到了5臺EUV光刻機的訂單,其中臺積電訂走了5臺,耗資5.5億美元。這個代價,幾乎可以買下兩臺世界最大民航機──空巴A380。

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