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金融時報:誰動了硅谷之硅

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年12月08日  

一個新的高科技行業將在關鍵原料的消費方面,超越那些為舊金山半島贏得“硅谷”稱號的半導體公司。


預計在硅原料的使用方面,上升更為迅速的太陽能電池板行業將在未來5年內超過芯片行業。但是,該行業首先必須克服這種商品的嚴重短缺問題,否則它就難以擴張。


英特爾(Intel)與AMD等芯片制造商,以及太陽能電池板制造商所使用的硅,被稱作“多晶硅”(polycrystallinesilicon),它由粗硅提煉而成,純度高達99.99999%。


當半導體行業將精力集中于小型化——在硅晶片上擠入越來越多的晶體管——的時候,太陽能電池板行業卻在制造面積更大的硅片,以吸收太陽能。


2005年,太陽能電池板行業的增幅為30%,但piperJaffray的分析師預計,由于多晶硅短缺,該行業2006年的增幅將僅為5%。該行業的迅速擴張——這是政府補貼和激勵措施的結果——及其對原料難以滿足的大量需求,正是導致上述情況出現的原因。預計今年有大約30%的全球硅供應量,將被用于太陽電池板。


這令多晶硅制造商感到吃驚。2005年的多晶硅產量約為2.6萬噸,來自美國的HemlockSemiconductor和MEMC、挪威的REC和Elkem、德國的Wacker、以及日本的Tokuyama等少數廠家。去年,這些生產商意識到要擴大產量,但它們要用3年時間才能使新廠投產,致使硅晶片在2008年以前都會嚴重短缺。而就在這種狀況出現的同時,芯片制造商也在擴建芯片廠,使用更大的硅晶片。


“目前情況是一種產品,雙倍需求,”市場研究機構iSuppli的首席分析師萊恩?耶利內克(LenJelinek)表示。“短時間內,這就像是一場‘完美風暴’。一切都對你不利,大家都在‘亡羊補牢’。”


與太陽能電池板制造商相比,芯片制造商處于相對有利的位置,因為許多芯片廠商為確保供貨,已簽署了長期的固定價合同。此外,與太陽能電池板廠商的成本結構相比,硅在芯片總體價值中所占的比例較低,這意味著它們可以承擔得起高于太陽能電池板廠商的價格。


市場調研機構SageConcepts總裁里奇.瓦恩加德納(RichWinegarner)表示,每公斤硅原料的價格已從2003年的30美元左右,漲到目前的72美元左右。


然而,由于沒有十分成熟的原材料現貨市場,一些買家在購買少量幾噸硅的時候,要支付每公斤逾300美元的價格。瓦恩加德納表示:“這的確反映出買家不顧一切的程度。”


當今生產的90%以上的太陽能電池板,都使用了大量的硅,這導致了對薄膜太陽能電池的開發。這種電池的玻璃、塑料或金屬基層上硅薄膜的厚度,要比一根頭發還薄。


全球最大的半導體設備制造商──應用材料(AppliedMaterials),將技術訣竅轉移到了太陽能領域。與Sunpower、Nanosolar及Miasole等太陽能公司相同,該公司的總部也位于硅谷。本月,該公司宣布了新的太陽能戰略,并表示該戰略的目標是將發電成本從每瓦特3美元降至1美元。


“我們將硅短缺視為一種催化劑,而不是永久或關鍵的特點,”應用材料首席技術官馬克.平托(Markpinto)表示。“它顯然限制了行業的發展,許多制造商缺乏可靠的供應來源,因此它們不得不將晶片做得越來越薄。”


目前晶片非常薄,以致容易折斷,但應用材料的設備據稱能實現更敏感的處理,完好率也更好。該公司在平板顯示器設備制造方面的專業技術,加之收購專營鍍膜設備的應用薄膜公司(AppliedFilms),還有助于在以玻璃為基層的太陽能電池板上,制成更薄的硅晶片膜。


1980年,這些廠制造的太陽能電池板每年共計發電1兆瓦。2000年,該數字升至10兆瓦,但應用材料表示,要實現發電量的飛躍,要使目前發電量為100兆瓦、成本為2億美元的廠,打造成發電量為千兆瓦的廠,后者的建造成本高達前者的10倍之多。


瓦恩加德納表示,當2008年硅供應恢復正常時,硅谷太陽能行業的多晶硅使用量,將與芯片制造商的使用量相當。“20年后,這種材料將重要用于太陽能領域,半導體行業將只占一小部分。”


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