較著,電力供應(yīng)的穩(wěn)定性對(duì)于半導(dǎo)體廠商,乃至全數(shù)半導(dǎo)體財(cái)富來(lái)說(shuō)都相當(dāng)告急。而隨著半導(dǎo)體財(cái)富的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)于電力的必要也將呈現(xiàn)急劇增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),若臺(tái)灣不能保障充沛的電力供應(yīng),“缺電”將成為勸止臺(tái)灣半導(dǎo)體財(cái)富發(fā)展的最大停滯。
依照世界能源署統(tǒng)計(jì),2012年臺(tái)灣人均年耗電量已達(dá)到約10800千瓦時(shí),超過(guò)日本、韓國(guó),成為亞洲非產(chǎn)油國(guó)家和地區(qū)人均耗電量之最。而2014年中國(guó)大陸的人均年耗電量才4740千瓦時(shí),不到臺(tái)灣2012年的一半。其中,臺(tái)灣龐大的半導(dǎo)體財(cái)富正是耗電大戶(hù),而臺(tái)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(cái)富的快速發(fā)展,對(duì)于電力供應(yīng)的必要也是進(jìn)步神速。如果電力供應(yīng)跟不上,那么半導(dǎo)體財(cái)富的發(fā)展也必將會(huì)受到巨大的勸止。目前臺(tái)灣最引以為傲的半導(dǎo)體財(cái)富在蒙受“缺電”威脅,而且隨著臺(tái)灣半導(dǎo)體財(cái)富對(duì)于電力必要的快速增長(zhǎng),和臺(tái)灣當(dāng)局“2025非核故鄉(xiāng)”操持的鞭策,未來(lái)這一威脅仍將會(huì)進(jìn)一步加劇。這也為臺(tái)灣半導(dǎo)體財(cái)富的未來(lái)的發(fā)展蒙上了一層黑暗。
815臺(tái)灣大停電大要只是個(gè)開(kāi)始
依照2011年的數(shù)據(jù),電腦通信及電子財(cái)富、化學(xué)材料、金屬和鋼鐵財(cái)產(chǎn)三個(gè)范圍的企業(yè)年耗電總量占全臺(tái)灣總用電量的33.1%,而且每年還會(huì)增加30億千瓦時(shí)以上,確切是用電大戶(hù)。
需要指出的是,由于臺(tái)灣缺乏能源財(cái)富,煤礦、水電也比較充分,這也導(dǎo)致了臺(tái)灣所需的能源99%需要靠進(jìn)口。但是,長(zhǎng)期以來(lái),臺(tái)灣的電價(jià)卻由于政治原因(不能貶價(jià)),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(jì)質(zhì)料表現(xiàn),2015年臺(tái)灣財(cái)產(chǎn)電價(jià)為舉世第8低,居民電價(jià)更是舉世第3低。而長(zhǎng)期低電價(jià)的結(jié)果是,臺(tái)灣的供電公司——臺(tái)電既要連結(jié)相當(dāng)范疇的發(fā)電量,又不能漲電價(jià),經(jīng)濟(jì)高效的核電又不能用,導(dǎo)致公司的經(jīng)營(yíng)入不敷出。依照臺(tái)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(tái)幣,累計(jì)虧損達(dá)1010億元新臺(tái)幣,再加上各種長(zhǎng)短期債務(wù),賬上欠債高達(dá)1.06萬(wàn)億元新臺(tái)幣,負(fù)債比率高達(dá)85%。臺(tái)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(zhǎng),導(dǎo)致臺(tái)灣用電也開(kāi)始越來(lái)越垂危。
2017年7月底8月初,僧莎、海棠兩股臺(tái)風(fēng)前后在臺(tái)灣登陸,一架位于宜蘭東澳的輸電鐵塔被臺(tái)風(fēng)吹倒,造成臺(tái)灣供電倉(cāng)促,一時(shí)鬧起了電荒。初步評(píng)估修復(fù)此供電鐵塔起碼需要15天。
隨后在8月15日,臺(tái)灣發(fā)生全島性大范疇停電,受影響家庭近700萬(wàn)戶(hù)(幾乎是臺(tái)灣全部人口)。為了保護(hù)臺(tái)灣的支柱財(cái)富——半導(dǎo)體財(cái)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(tái)積電在這次停電中毫發(fā)無(wú)傷,舉世芯片封測(cè)巨頭日月光集團(tuán)獨(dú)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?lái)說(shuō),這次大停電對(duì)于臺(tái)灣的半導(dǎo)體財(cái)富影響并不大。
但是,此次大停電卻其實(shí)嚇到了臺(tái)灣的半導(dǎo)體財(cái)富。
因?yàn)?,芯片在生產(chǎn)過(guò)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(bào)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(duì)構(gòu)筑的晃動(dòng)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(huì)被污染,全數(shù)產(chǎn)線上的晶圓大要就要報(bào)廢。同時(shí),芯片生產(chǎn)裝備的斷電將會(huì)帶來(lái)更大的損失。以一臺(tái)ASMLArF-immersion1980Di光刻機(jī)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(jià)大要高達(dá)千萬(wàn)美元以上。而對(duì)于具備眾多裝備的全數(shù)工廠來(lái)說(shuō),損失將會(huì)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(chǔ)芯片廠的垂危停機(jī),產(chǎn)線上晶圓全部取締,按照當(dāng)時(shí)的64層NAND芯片價(jià)格估算,那次事變?nèi)菗p失高達(dá)3億美元。
而且這些芯片廠線停產(chǎn)時(shí)間的長(zhǎng)短還將直接影響舉世芯片的供應(yīng)和價(jià)格。比如,2015年,臺(tái)灣高雄地震,臺(tái)積電中科、南科廠停產(chǎn),導(dǎo)致舉世邏輯芯片價(jià)格上漲10%~20%。一樣,韓國(guó)第二大芯片廠商海力士位于無(wú)錫的晶圓廠發(fā)生爆炸后,舉世存儲(chǔ)芯片價(jià)格瞬間就跳漲了25%。
早在2015年末的時(shí)候,當(dāng)時(shí)的總統(tǒng)馬英九到參觀臺(tái)積電中科廠。當(dāng)時(shí)臺(tái)積電董事長(zhǎng)張忠謀就指出,目前臺(tái)灣最大的隱憂(yōu)之一即是缺電,臺(tái)灣2017年大要面臨限電求助緊急。張忠謀當(dāng)時(shí)在擔(dān)任采訪時(shí)就表示,停電對(duì)于臺(tái)積電的影響“幾乎不可估計(jì)”。當(dāng)然臺(tái)積電每個(gè)廠都有備用電源,但是面對(duì)產(chǎn)線所需的巨大電能,備用電源在停電時(shí)也撐不了多久。此前臺(tái)積電還曾提出過(guò)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(hù)、面板大廠友達(dá)董事長(zhǎng)彭雙浪也表示,“臺(tái)灣用電是民生補(bǔ)貼財(cái)產(chǎn)。其實(shí),供給和必要理當(dāng)用價(jià)格來(lái)調(diào)處,用電量越高的人支出越高的單價(jià)。我們不怕貴,是怕不穩(wěn)定”。
半導(dǎo)體財(cái)富對(duì)于電力必要的急劇增長(zhǎng),將進(jìn)一步加大缺口
半導(dǎo)體的建造,本來(lái)即是高度耗電的過(guò)程。在臺(tái)灣半導(dǎo)體廠商當(dāng)中,臺(tái)積電不絕都是最大的用電大戶(hù)。質(zhì)料表現(xiàn),過(guò)去五年,全臺(tái)灣增長(zhǎng)的電量,其中1/3都被臺(tái)積電給消耗了。依照臺(tái)積電企業(yè)社會(huì)任務(wù)報(bào)告書(shū),2016年用電量高達(dá)88.53億度,較前一年增加了11%。臺(tái)積電僅在竹科的Fab耗電功率已超過(guò)72萬(wàn)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(lái)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(shí)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(zhǎng)為193納米,當(dāng)晶體管尺度已微縮到幾十納米時(shí),就像用一支粗毛筆寫(xiě)蠅頭小字一般,生產(chǎn)起來(lái)有點(diǎn)力不從心。而極紫外光的波長(zhǎng)獨(dú)一13.5納米,這也使得EUV光刻機(jī)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(jī)的只需荷蘭ASML一家,而EUV光刻機(jī)的造價(jià)也是非常之高昂。ASML目前起頭進(jìn)的EUV光刻機(jī)NXE3400B一臺(tái)售價(jià)高達(dá)1.1億美金,而且還供不應(yīng)求。據(jù)報(bào)道表現(xiàn),此前ASML接到了5臺(tái)EUV光刻機(jī)的訂單,其中臺(tái)積電訂走了5臺(tái),耗資5.5億美元。這個(gè)代價(jià),幾乎可以買(mǎi)下兩臺(tái)世界最大民航機(jī)──空巴A380。